經典排序算法 - 冒泡排序Bubble sort

原理是臨近的數字兩兩進行比較,按照從小到大或者從大到小的順序進行交換，這樣一趟過去后，最大或最小的數字被交換到了最后一位，然后再從頭開始進行兩兩比較交換,直到倒數第二位時結束，其余類似，看例子。

例子為從小到大排序，為了便于觀察，選取

原始待排序數組：| 6 | 2 | 4 | 1 | 5 | 9 |

第一趟排序(外循環)

第一次兩兩比較6 > 2交換(內循環)

交換前狀態| 6 | 2 |?4 | 1 | 5 | 9 |

交換后狀態| 2 | 6 |?4 | 1 | 5 | 9 |

?

第二次兩兩比較,6 > 4交換

交換前狀態| 2?| 6 | 4 |?1 | 5 | 9 |

交換后狀態| 2?| 4 | 6 |?1 | 5 | 9 |

?

第三次兩兩比較,6 > 1交換

交換前狀態| 2 | 4?| 6 | 1 |?5 | 9 |

交換后狀態| 2 | 4?| 1 | 6 |?5 | 9 |

?

第四次兩兩比較,6 > 5交換

交換前狀態| 2 | 4 | 1?| 6 | 5 |?9 |

交換后狀態| 2 | 4 | 1?| 5 | 6 |?9 |

?

第五次兩兩比較,6 < 9不交換

交換前狀態| 2 | 4 | 1 | 5?| 6 | 9 |

交換后狀態| 2 | 4 | 1 | 5?| 6 | 9 |

?

第二趟排序(外循環)

第一次兩兩比較2 < 4不交換

交換前狀態| 2 | 4 |?1 | 5 | 6 | 9 |

交換后狀態| 2 | 4 |?1 | 5 | 6 | 9 |

?

第二次兩兩比較,4 > 1交換

交換前狀態| 2?| 4 | 1 |?5 | 6 | 9 |?
交換后狀態| 2?| 1 | 4 |?5 | 6 | 9 |

?

第三次兩兩比較,4 < 5不交換

交換前狀態| 2 | 1?| 4 | 5 |?6 | 9 |?
交換后狀態| 2 | 1?| 4 | 5 |?6 | 9 |

?

第四次兩兩比較,5 < 6不交換

交換前狀態| 2 | 1 | 4?| 5 | 6 |?9 |

交換后狀態| 2 | 1 | 4?| 5 | 6 |?9 |

?

第三趟排序(外循環)

第一次兩兩比較2 > 1交換

交換后狀態| 2 | 1 |?4 | 5 | 6 | 9 |

交換后狀態| 1 | 2 |?4 | 5 | 6 | 9 |

?

第二次兩兩比較,2 < 4不交換

交換后狀態| 1?| 2 | 4 |?5 | 6 | 9 |?
交換后狀態| 1?| 2 | 4 |?5 | 6 | 9 |

?

第三次兩兩比較,4 < 5不交換

交換后狀態| 1 | 2?| 4 | 5 |?6 | 9 |?
交換后狀態| 1 | 2?| 4 | 5 |?6 | 9 |

?

第四趟排序(外循環)無交換

第五趟排序(外循環)無交換

排序完畢,輸出最終結果1 2 4 5 6 9

下面是代碼實現（僅供參考），為了更直觀地表示優化結果，選取

原始待排序數組：|2|1|3|4|5|6|7|8|9|10|11|12|13|14|15|16|17|18|19|20|21|22|23|24|25|26|27|28|29|

public class BubbleSort2 {public int[] bubbleSort(int[] A, int n) {boolean flag = true;for (int i = 0; i < n && flag; i++) {flag = false;for (int j = i; j < n; j++) {if (A[i] > A[j]) {int temp = A[i];A[i] = A[j];A[j] = temp;flag = true;}}}return A;}public static void main(String args[]) {int A[] = { 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 };int n = A.length;BubbleSort bubbleSort = new BubbleSort();double start = System.currentTimeMillis();int B[] = bubbleSort.bubbleSort(A, n);for (int i = 0; i < n; i++)System.out.print(B[i] + ",");double end = System.currentTimeMillis();System.out.println("\n程序運行時間：" + (end - start) + "毫秒");} }
輸出：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,
程序運行時間：1.0毫秒

顯然，這樣的程序是有問題的。因為除了第一和第二個關鍵字需要交換外，別的都已經是正常順序，，當 i=1 時，交換了2和1，此時序列已經有序，但是算法仍然不依不饒地將 i=2 到 i=29 比較一遍。盡管并沒有交換數據，但是之后的大量比較還是大大多余了。

public class BubbleSort2 {public int[] bubbleSort(int[] A, int n) {boolean flag = true;// flag作為標記for (int i = 0; i < n && flag; i++) {// 當flag為true時退出循環flag = false;// 初始flag為falsefor (int j = i; j < n; j++) {if (A[i] > A[j]) {int temp = A[i];A[i] = A[j];A[j] = temp;flag = true;// 如果有數據交換，則flag為true}}}return A;}public static void main(String args[]) {int A[] = { 2, 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 };int n = A.length;BubbleSort bubbleSort = new BubbleSort();double start = System.currentTimeMillis();int B[] = bubbleSort.bubbleSort(A, n);for (int i = 0; i < n; i++)System.out.print(B[i] + ",");double end = System.currentTimeMillis();System.out.println("\n程序運行時間：" + (end - start) + "毫秒");} }

輸出：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,
程序運行時間：0.0毫秒

由此可見，稍微加個flag，程序運行時間縮短了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的经典冒泡排序及其优化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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