「冒泡排序」Java实现冒泡排序（一）

冒泡排序

原理：每次比较两个相邻的元素，将较大的元素交换至右端。

思路：每次冒泡排序操作都会将相邻的两个元素进行比较，看是否满足大小关系要求，如果不满足，就交换这两个相邻元素的次序，一次冒泡至少让一个元素移动到它应该排列的位置，重复N次，就完成了冒泡排序。

通过一个图来简单理解一下一次冒泡的过程【注意：图中每一竖列是一次比较交换】：

图中可以看出，经过一次冒泡，6这个当前数组中最大的元素飘到了最上面，如果进行N次这样操作，那么数组中所有元素也就到飘到了它本身该在的位置，就像水泡从水中飘上来，所以叫冒泡排序。

下图就是整个飘的过程：

以上，第五第六次可以看到，其实第五次冒泡的时候，数组已经是有序的了，因此，还可以优化，即如果当次冒泡操作没有数据交换时，那么就已经达到了有序状态

代码实例：

/**
 * @program: javaSpecialityDeep
 * @author: Mr.Zerah
 * @create: 2018-10-25 22:52
 * @description: 冒泡排序
 * 冒泡排序只会操作相邻的两个数据。每次冒泡操作都会对相邻的两个元素进行比较，看是否满足大小关系要求。
 * 如果不满足就让它俩互换。一次冒泡会让至少一个元素移动到它应该在的位置，重复n 次，
 * 就完成了 n 个数据的排序工作。
 **/
public class BubbleSort {
    public void bubbleSort(integer[] arr, int n) {
        if (n <= 1) return;       //如果只有一个元素就不用排序了

        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            // 提前退出冒泡循环的标志位,即一次比较中没有交换任何元素，这个数组就已经是有序的了
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < n - i - 1; ++j) {        //此处你可能会疑问的j<n-i-1，因为冒泡是把每轮循环中较大的数飘到后面，
                // 数组下标又是从0开始的，i下标后面已经排序的个数就得多减1，总结就是i增多少，j的循环位置减多少
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {        //即这两个相邻的数是逆序的，交换
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                    flag = true;
                }
            }
            if (!flag) break;//没有数据交换，数组已经有序，退出排序
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Integer arr[] = {2, 4, 7, 6, 8, 5, 9};
        SortUtil.show(arr);
        BubbleSort bubbleSort = new BubbleSort();
        bubbleSort.bubbleSort(arr, arr.length);
        SortUtil.show(arr);
    }
}

我自己在学习的过程中之前一直很纳闷第二层for循环里的j为啥要小于n-i-1，其实这个自己在纸上举个例子很快就明白了，如果上面代码里我的描述你还没有看懂，那么画一画。

时间复杂度：

如果我们的数据正序，只需要走一趟即可完成排序。所需的比较次数C和记录移动次数M均达到最小值，

即：Cmin=n-1;Mmin=0;所以，冒泡排序最好的时间复杂度为O(n)。

如果很不幸我们的数据是反序的，则需要进行n-1趟排序。每趟排序要进行n-i次比较(1≤i≤n-1)，且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下，比较和移动次数均达到最大值：

即最坏情况下时间复杂度为O(n2)【n的平方】;

所以，冒泡排序总的平均时间复杂度为：O(n2) 。

参考：

https://time.geekbang.org/column/126 极客时间：数据结构与算法之美【图片侵删】

https://www.cnblogs.com/shen-hua/p/5422676.html 博客园

Java实现冒泡排序（一）

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