Java排序之冒泡排序

冒泡排序：（Bubble Sort）是一种简单的交换排序。之所以叫做冒泡排序，因为我们可以把每个元素当成一个小气泡，根据气泡大小，一步一步移动到队伍的一端，最后形成一定对的顺序。,我们以一个队伍站队为例，教官第一次给队员排队是无序的，这时候就需要排队，按矮到高的顺序排列，首先拎出第一第二个比较，如果第一个队员比第二个要高，则两个交换位置， 高的放到排到第二个位置，矮的就排到第一个，再把第二个，第三个比较，把高的排到后面一个位置，然后以此类推，直至第一轮所有队员都比较过一次（记住每次比较都是相邻的两个），这样就可以把最高的排到最后的位置。,总结就是： 每一轮都需要从第一位开始进行相邻的两个数的比较，将较大的数放后面，比较完毕之后向后挪一位继续比较下面两个相邻的两个数大小关系，重复此步骤，直到最后一个还没归位的数。,冒泡排序流程图：,,我们进行分解看看每一步是怎么执行的,首先我们给个无序数组 [3,14,32,16,53,8] 进行升序排序,,如图所示，走完第一轮之后，我们得到的结果就是[3,14,16,32,8,53]，此时已经将最大的数53排到了指定位置，所以冒泡排序每一轮只能确定将一个数归位。即第一趟只能确定将末位上的数归位， 第二趟只能将倒数第 2 位上的数归位，依次类推下去,,第二轮排序结果[3,14,16,8,32,53],,第三轮排序结果[3,14,8,16,32,53],,第四轮排序结果[3,8,14,16,32,53],,第五轮排序结果[3,8,14,16,32,53] 到这，我们最终排序完成。,Java代码实现：,输出结果,我在每轮比较的时候定义了一个num来记录比较次数，大家可以看到长度为6的数组比较，比较了5轮，每轮都比较了5次， 但是通过上面拆分的每一轮比较细节可以看出，其实约到后面的比较，有一部分已经是排好了，如果某个数比他的下一个位置还小， 就没有必要和后面已经排好的数据再做比较，这样只会增加程序运行压力。,比如，第四轮，8和14比较，换位之后，16,32,53都已经排好了，14再和16比较，不用换位，那16之后的数据已经在第三轮排好，就没必要再比较16和32,32和53了。,那我们来对程序做一个优化，其实在第一轮把最大的数字排到最后之后，第二轮就不用再和最后一个数字比较，因为最大的数字已经排好，再比较也只能排在最后一位之前了。,优化： ,优化代码如下:,我们再来看看结果：,由此，我们可以看到，由之前30次比较减少到15次，所以程序压力会少很多，程序复杂度也降低了。由上面结果可知：6位长度的数组需要排五轮，每轮次数减1，那如果由n个长度的数组，需要比较多少次呢？,得出结果：(n-1)+(n-2)+…+2+1 = n(n-1)/2 =1/2n^2 -1/2n是一个等差数列，按照时间复杂度规则，直接取最高阶项并去除常熟系数等到时间复杂度就是 O(n^2)了,到这，我们的冒泡排序就了解完了。