冒泡排序及其优化方案

冒泡排序及其优化（以升序为例）

排序流程：

步骤1.从头开始比较相邻的两个元素，如果后面一个比前面一个小就交换位置，这样执行一轮最后的一个就是最大元素
步骤2.忽略之前找到的最大元素，重复执行步骤1，直到全部元素有序

图例

代码实现

package bubblesort;
public class sort1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,4,5,2,6,8,4,5};
        int end=arr.length-1;
        for (;0<=end;end--){
            for (int start=0;start<end;start++){
                if (arr[start]>arr[start+1]){
                    int temp=arr[start];
                    arr[start]=arr[start+1];
                    arr[start+1]=temp;
                }
            }
        }
        for (int i=0;i< arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

优化方案1：

如果我们排序到一半的时候这个数组就已经有序了，那么我们为什么还要继续排序呢，这不是浪费资源吗，所有我们通过一下的方案来解决，在每次进行排序的时候都判断一下该排序是不是已经有序了

实现方案

package bubblesort;
public class sort1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,4,5,2,6,8,4,5};
        int end=arr.length-1;
        for (;0<=end;end--){
        //添加flag作为是不是已经有序的判断条件
            boolean falg=true;
            for (int start=0;start<end;start++){
                if (arr[start]>arr[start+1]){
                    int temp=arr[start];
                    arr[start]=arr[start+1];
                    arr[start+1]=temp;
                    falg=false;
                }
            }
            //如果flag等于true就说明数组已经有序了，
            // 在这一轮没有进入交换环节，所以退出循环
            if (falg==true){
                break;
            }
        }
        for (int i=0;i< arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

复杂度：
空间复杂度O(1)
时间复杂度:最好O(n）即一次循环后就退出
最差O(n^2) 即全部循环了才有序

优化方案二

在我们进行排序之前数组就已经局部有序了，那么我们就不用花多余的时间对末尾的数组数据进行排序了

如下图，数组的末尾已经局部有序了

实现方案

package bubblesort;

public class sort3 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,4,5,2,6,8,4,5};
        int end=arr.length-1;
        for (;0<=end;end--){
            //sortIndex的值可以取小于等于1的任何值
            //以为如果原来就有序了，那么就需要另end在第一次循环后就小于0
            //令其退出循环
            int sortIndex=1;
            for (int start=0;start<end;start++){
                if (arr[start]>arr[start+1]){
                    int temp=arr[start];
                    arr[start]=arr[start+1];
                    arr[start+1]=temp;
                    //记录最后一次交换数据的位置
                    sortIndex=start;
                }
            }
            //只要循环到已经有序的数组之前即可
           end=sortIndex;
        }
        for (int i=0;i< arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

复杂度：
空间复杂度O(1)
时间复杂度:最好O(n）即一次循环后就退出
最差O(n^2) 即全部循环了才有序

算法的稳定性

排序算法是稳定的算法

以上就是冒泡排序算法及其优化方案，如有帮助还请点赞关注支持，如有疑问评论私信都可，看到后可帮助解答本博客主要侧重于数据结构于算法和java开发，操作系统，计算机网络，觉得我的文章有帮助的小伙伴可以关注我，有疑问可评论私信，相逢即是缘，大家高处见