排序演算法之氣泡排序

氣泡排序是一種基於比較的簡單的演算法，這種演算法越大的元素會越來越靠近數列的頂端，就像汽水裡面的氣泡一樣往上冒，因此得名為氣泡排序。

首先遍歷陣列，比較相鄰兩個元素的大小，如果第乙個元素比第二個元素要大則交換兩個元素的位置，這樣遍歷完一輪後最大的元素就到了末尾。重複上面的步驟，只不過因為上一輪遍歷後上一輪中最大的元素已經到了末尾，所以不需要比較該元素，即每一次遍歷的長度減 1，直到遍歷長度為 1 為止。

假如有乙個這樣的陣列：，根據上面的思想，它氣泡排序的過程是這樣的：

}system.out.println("第" + (i + 1) + "次比較後" + "origin--->" + arrays.tostring(origin));

}system.out.println("index--->" + index);

system.out.println("sortedarray--->" + arrays.tostring(origin));

return origin;

}使用測試**執行一遍：

@test
public void testbubblesort1() 
int intarray = new int ;
bubblesort1(intarray);
}

執行結果如下：

從上面的列印中我們可以看出，在第 3 次比較完成後陣列其實已經是有序的了，但是後面還進行了 6 次比較，這顯然是多餘的，所有這些多餘的比較我們是可以優化掉一大部分的。在內迴圈開始前設定乙個標誌位，如果內迴圈中有元素的交換，則改變標誌位的值，那麼如果內迴圈遍歷完標誌位都沒有改變，則說明已經排序完成，跳出迴圈，避免掉後面多餘的比較。當然，在上面的示例中雖然從第 4 次到第 9 次都是多餘的，但是我們得依靠第 4 次的迴圈來判斷是否已經排序完成，所以第 4 次比較是省略不掉的，只能省略第 5 次到第 9 次。

**如下：

public static int bubblesort2(int origin) ;
}system.out.println("origin--->" + arrays.tostring(origin));
int index = 0;
for (int i = 0; i < origin.length - 1; i++) 
index++;
}system.out.println(
"第" + (i + 1) + "次比較後" + "origin--->" + arrays.tostring(origin) + ",issorted--->" + issorted);
//如果內迴圈結束後標誌位仍為 true，則說明已經排序完成，則可以跳出外迴圈，省略後面多餘的比較
if (issorted) 
}system.out.println("index--->" + index);
system.out.println("sortedarray--->" + arrays.tostring(origin));
return origin;
}

列印結果如下，可以看到只有前面 4 次迴圈，也就是比較 9+8+7+6=30 次。

同樣從上面的列印中我們可以看到，在第 1 次比較後，後面的 4、5、6、7、8、9 就已經是有序的了，後面再來比較這後面的部分它還是不會改變元素的位置，所以第 2 次比較的時候，元素 4，也就是下標為 4 的元素及後面的元素就沒有比較的必要了，我們可以記錄一下上次比較到**（如記錄為下標 n）就停止了，也就是從 n 開始後面的元素就已經是有序的了，下次內迴圈就到這裡就可以了，不用再比較後面的元素。

所以我們需要修改一下內迴圈的部分：

public static int bubblesort(int origin) ;
}system.out.println("origin--->" + arrays.tostring(origin));
// 記錄最後一次交換的位置
int lastexchangeindex = 0;
// 無序數列的邊界，每次比較只需要比到這裡為止
int sortborder = origin.length - 1;
int index = 0;
for (int i = 0; i < origin.length - 1; i++) 
index++;
}system.out.println("第" + (i + 1) + "次比較後" + "origin--->" + arrays.tostring(origin) + ",issorted--->"
+ issorted + ",sortborder--->" + sortborder + ",lastexchangeindex--->" + lastexchangeindex + ",index--->" + index);
sortborder = lastexchangeindex;
if (issorted) 
}system.out.println("index--->" + index);
system.out.println("sortedarray--->" + arrays.tostring(origin));
return origin;
}

執行結果如下：

可以看到同乙個陣列，在氣泡排序經過優化後，比較次數減少至三分之一，當然這只是個例不能說明全部，但是這說明優化是很有必要的。

假設原始陣列長度為 n，則外迴圈 n 次，每次遍歷巢狀乙個內迴圈，所以時間複雜度為 o(n²)。

氣泡排序只用到迴圈，臨時變數所佔空間不隨原始陣列的長度改變而改變，所以空間複雜度為 o(1)。

1.氣泡排序適用於小數和整數，實現簡單，空間複雜度低，並且屬於穩定排序。

1.氣泡排序效率並不高，每次只能移動相鄰兩個資料，時間複雜度最高達到 o(n²)。

排序演算法之氣泡排序

排序演算法之氣泡排序

排序演算法之氣泡排序

排序演算法之氣泡排序

相關推薦