java基础之冒泡排序

1.冒泡排序

冒泡排序是一种比较简单的排序算法。算法的原理是：

重复地走访过要排序的数列，一次比较相邻的两个元素，按照规定好的顺序进行比较，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作重复的进行直到没有再需要交换的元素，此时数列的排序已经完成。

核心代码：

private static void bubbleSortTest(int arr[]) {
    int temp = 0;        
    for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
        for (int j = arr.length-1; j > i; j--) {
            if (arr[j-1] > arr[j]) {
                temp = arr[j-1];
                arr[j-1] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }
    }
}

以上代码完成的工作是采用冒泡排序从小到大排列一个数组。

在外循环中从前往后读数组，然后在内循环中从后往前比较，相邻的数进行两两比较，若前一个数比它相邻的后一个大，则交换他们的位置。每次外循环一次都把第i小的元素移到了arr[i]的位置，所以内循环中的条件是j>i，因为arr[i]前面的都排好了序。每次从后往前比较时，到了arr[i]就不用再继续了。

当然，上面的核心代码也可以写成以下这种形式：

 1 private static void bubbleSortTest2(int arr[]) {
 2     int temp = 0;        
 3     for (int i =  arr.length-1; i > 0; i++) {
 4         for (int j = 0; j < i; j++) {
 5             if (arr[j] < arr[j+1]) {
 6                 temp = arr[j+1];
 7                 arr[j+1] = arr[j];
 8                 arr[j] = temp;
 9             }
10         }
11     }
12 }

这里思想跟上面是一样的，都是相邻两个元素的比较。只是bubbleSortTest2(int arr[])是从前往后比较，把最大的数往后移。

冒泡排序java实现的完整代码：

public class BubbleSortTest {

    public static void main(String[] args) {
        int[] intArr;
        intArr = new int[]{5,4,3,2,1};
        System.out.println("排序前：");
        printList(intArr);
        bubbleSortTest(intArr);
        System.out.println("排序后：");
        printList(intArr);
    }
    /*冒泡排序核心代码*/
    private static void bubbleSortTest(int arr[]) {
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = arr.length - 1; j > i; j--) {
                if (arr[j - 1] > arr[j]) {
                    temp = arr[j - 1];
                    arr[j - 1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
    }
    
    public static void printList(int[] list) {
        for (int value : list) {
           System.out.print(value + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

2.冒泡排序的优化版

对冒泡排序常见的优化方法是加入一个标志变量changeFlag，用于标志某一趟排序过程中是否有数据交换。 

如果进行某一趟排序时并没有进行数据交换，则说明所有元素排序完成，可直接跳出循环，结束排序。

优化代码： 

public class BubbleSortTest {

    public static void main(String[] args) {
        int[] intArr;
        intArr = new int[]{5,4,3,1,7,8,9};
        System.out.println("排序前：");
        printList(intArr);
        bubbleSortTest(intArr);
        System.out.println("排序后：");
        printList(intArr);
    }
    /*冒泡排序核心代码*/
    private static void bubbleSortTest(int arr[]) {
        int temp = 0;
        boolean changeFlag = false;
        
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            changeFlag = false;
            for (int j = arr.length - 1; j > i; j--) {
                if (arr[j - 1] > arr[j]) {
                    temp = arr[j - 1];
                    arr[j - 1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                    changeFlag = true;    //如果数据进行过交换，把changeFlag置为true
                }
            }
            if(!changeFlag) {
                break;    //没有再进行交换，跳出循环
            }
            System.out.print("第" + (i+1) + "次排序结果：");
            printList(arr);
        }
    }
    
    public static void printList(int[] list) {
        for (int value : list) {
           System.out.print(value + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

运行结果：

 

另外，这里补充一个通过控制台输入数组进行排序的代码：

import java.util.Scanner;
public class BubbleSort {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要冒泡排序的整数，在同一行以空格隔开：");
        String intStr = sc.nextLine();
        
        String[] strArr = intStr.split(" ");
        int[] intArr = new int[strArr.length];
        
        for (int i = 0; i < strArr.length; i++) {
            intArr[i] = Integer.parseInt(strArr[i]);
        }
        bubbleSortTest(intArr);
        System.out.println("排序后：");
        printList(intArr);
    }

    private static void bubbleSortTest(int arr[]) {
        int temp = 0;
        boolean changeFlag = false;
        
        for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
            changeFlag = false;
            for (int j = arr.length-1; j > i; j--) {
                if (arr[j-1] > arr[j]) {
                    temp = arr[j-1];
                    arr[j-1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                    changeFlag = true;
                }
            }        
            if (!changeFlag) {
                break;
            }
            System.out.print("第" + (i+1) + "次排序结果：");
            printList(arr);
        }
    }
    
    public static void printList(int[] list) {
        for (int value : list) {
           System.out.print(value + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}