java 排序算法之冒泡排序
基本介紹
冒泡排序(Bubble Sorting)(時(shí)間復(fù)雜度為 O(n²))的基本思想:通過(guò)對(duì)待排序序列 從前向后(從下標(biāo)較小的元素開(kāi)始),依次比較相鄰元素的值,若發(fā)現(xiàn)逆序則交換,使值較大的元素逐漸從前移向后部,就像水底下的旗袍一樣逐漸向上冒。
優(yōu)化點(diǎn):因?yàn)榕判蜻^(guò)程中,個(gè)元素不斷接近自己的位置,如果一趟比較下來(lái)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)交換,就說(shuō)明序列有序,因此要在排序過(guò)程中設(shè)置一個(gè)標(biāo)志判斷元素是否進(jìn)行過(guò)交換。從而減少不必要的比較。(該優(yōu)化點(diǎn)可以在完成基本的冒泡排序之后再做)
圖解冒泡排序算法的過(guò)程
動(dòng)圖:
冒泡排序小結(jié):
1.共進(jìn)行 數(shù)組大小 - 1
次大的循環(huán)
2.每一趟排序的次數(shù)在逐漸的減少
3.優(yōu)化:如果發(fā)現(xiàn)在某趟排序中,沒(méi)有發(fā)生一次交換,則可以提前結(jié)束冒泡排序。
代碼實(shí)現(xiàn)
演變過(guò)程
為了容易理解,先演示冒泡排序的演變過(guò)程
/** * 為了更好的理解,這里把冒泡排序的演變過(guò)程演示出來(lái) */ @Test public void processDemo() { int arr[] = {3, 9, -1, 10, -2}; // 第 1 趟排序:將最大的數(shù)排在最后 // 總共排序:arr.length - 1 int temp = 0; // 臨時(shí)變量,交換的時(shí)候使用 for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { temp = arr[i]; arr[i] = arr[i + 1]; arr[i + 1] = temp; } } System.out.println("第 1 趟排序后的數(shù)組"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 第 2 趟排序:將第 2 大的數(shù)排在倒數(shù)第 2 位 // 總共排序:arr.length - 1 - 1 ; // 從頭開(kāi)始排序,其他沒(méi)有變化,只是將排序次數(shù)減少了一次 for (int i = 0; i < arr.length - 1 -1; i++) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { temp = arr[i]; arr[i] = arr[i + 1]; arr[i + 1] = temp; } } System.out.println("第 2 趟排序后的數(shù)組"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 第 3 趟排序:將第 3 大的數(shù)排在倒數(shù)第 3 位 // 總共排序:arr.length - 1 - 2 ; // 從頭開(kāi)始排序,其他沒(méi)有變化,只是將排序次數(shù)減少了 2 次 for (int i = 0; i < arr.length - 1 -2; i++) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { temp = arr[i]; arr[i] = arr[i + 1]; arr[i + 1] = temp; } } System.out.println("第 3 趟排序后的數(shù)組"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 第 4 趟排序:將第 4 大的數(shù)排在倒數(shù)第 4 位 // 總共排序:arr.length - 1 - 3 ; // 從頭開(kāi)始排序,其他沒(méi)有變化,只是將排序次數(shù)減少了 3 次 for (int i = 0; i < arr.length - 1 -3; i++) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { temp = arr[i]; arr[i] = arr[i + 1]; arr[i + 1] = temp; } } System.out.println("第 4 趟排序后的數(shù)組"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 第 5 趟沒(méi)有必要,因?yàn)檫@里有 5 個(gè)數(shù)字,確定了 4 個(gè)數(shù)字,剩下的那一個(gè)就已經(jīng)出來(lái)了 }
測(cè)試輸出
第 1 趟排序后的數(shù)組
[3, -1, 9, -2, 10]
第 2 趟排序后的數(shù)組
[-1, 3, -2, 9, 10]
第 3 趟排序后的數(shù)組
[-1, -2, 3, 9, 10]
第 4 趟排序后的數(shù)組
[-2, -1, 3, 9, 10]
從上述的 4 趟排序過(guò)程來(lái)看,循環(huán)體都是一樣的,只是每次循環(huán)的次數(shù)在減少,那么就可以如下簡(jiǎn)化
@Test public void processDemo2() { int arr[] = {3, 9, -1, 10, -2}; // 總共排序:arr.length - 1 int temp = 0; // 臨時(shí)變量,交換的時(shí)候使用 for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) { for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { temp = arr[i]; arr[i] = arr[i + 1]; arr[i + 1] = temp; } } System.out.println("第 " + (j + 1) + " 趟排序后的數(shù)組"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } }
測(cè)試輸出
第 1 趟排序后的數(shù)組
[3, -1, 9, -2, 10]
第 2 趟排序后的數(shù)組
[-1, 3, -2, 9, 10]
第 3 趟排序后的數(shù)組
[-1, -2, 3, 9, 10]
第 4 趟排序后的數(shù)組
[-2, -1, 3, 9, 10]
優(yōu)化
對(duì)于優(yōu)化,減少排序次數(shù)
@Test public void processDemo3() { int arr[] = {3, 9, -1, 10, 20}; // 總共排序:arr.length - 1 int temp = 0; // 臨時(shí)變量,交換的時(shí)候使用 boolean change = false;// 標(biāo)識(shí)變量,表示是否進(jìn)行過(guò)交換 for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) { for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { temp = arr[i]; arr[i] = arr[i + 1]; arr[i + 1] = temp; change = true; } } if(!change){ // 如果有 1 輪下來(lái),都沒(méi)有進(jìn)行排序,則可以提前退出 break; }else{ change = false; // 重置 change!!!, 進(jìn)行下次判斷 } System.out.println("第 " + (j + 1) + " 趟排序后的數(shù)組"); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } }
測(cè)試輸出:
第 1 趟排序后的數(shù)組
[3, -1, 9, 10, 20]
第 2 趟排序后的數(shù)組
[-1, 3, 9, 10, 20]
這里更改了原始數(shù)組,因?yàn)閮?yōu)化的點(diǎn),得看你這個(gè)數(shù)組原來(lái)的排序 和 元素組成,算是一種概率問(wèn)題,并不是在任何情況下都可以被優(yōu)化
封裝算法
/** * 把排序算法封裝成一個(gè)方法,方便被復(fù)用 * * @param arr */ public static void bubbleSort(int[] arr) { // 總共排序:arr.length - 1 int temp = 0; // 臨時(shí)變量,交換的時(shí)候使用 boolean change = false; for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) { for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { temp = arr[i]; arr[i] = arr[i + 1]; arr[i + 1] = temp; change = true; } } if(!change){ // 如果有 1 輪下來(lái),都沒(méi)有進(jìn)行排序,則可以提前退出 break; }else{ change = false; // 重置 change!!!, 進(jìn)行下次判斷 } } }
測(cè)試調(diào)用
/** * 測(cè)試封裝后的算法 */ @Test public void bubbleSortTest() { int[] arr = {3, 9, -1, 10, 20}; System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(arr)); bubbleSort(arr); System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(arr)); }
測(cè)試輸出
排序前:[3, 9, -1, 10, 20]
排序后:[-1, 3, 9, 10, 20]
大量數(shù)據(jù)耗時(shí)測(cè)試
排序隨機(jī)生成的 8 萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)
/** * 大量數(shù)據(jù)排序時(shí)間測(cè)試 */ @Test public void bulkDataSort() { int max = 80000; int[] arr = new int[max]; for (int i = 0; i < max; i++) { arr[i] = (int) (Math.random() * 80000); } Instant startTime = Instant.now(); bubbleSort(arr); // System.out.println(Arrays.toString(arr)); Instant endTime = Instant.now(); System.out.println("共耗時(shí):" + Duration.between(startTime, endTime).toMillis() + " 毫秒"); }
測(cè)試輸出
運(yùn)行幾次,差不多在 13 秒左右
共耗時(shí):14656 毫秒
共耗時(shí):13853 毫秒
到此這篇關(guān)于java 排序算法之冒泡排序的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java 冒泡排序內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
相關(guān)文章
Spring Cloud 配置中心內(nèi)容加密的配置方法
這篇文章主要介紹了Spring Cloud 配置中心內(nèi)容加密的配置方法,非常不錯(cuò),具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2018-06-06如何解決Maven下載的依賴版本和引入的依賴版本不一致問(wèn)題
這篇文章主要介紹了如何解決Maven下載的依賴版本和引入的依賴版本不一致問(wèn)題,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2024-05-05Java實(shí)現(xiàn)單機(jī)版五子棋游戲的示例代碼
五子棋是世界智力運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)技項(xiàng)目之一,是一種兩人對(duì)弈的純策略型棋類游戲,是世界智力運(yùn)動(dòng)會(huì)競(jìng)技項(xiàng)目之一。本文將用java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)單機(jī)版五子棋游戲,感興趣的可以了解一下2022-09-09java調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)器的shell腳本以及停止的方法實(shí)現(xiàn)
這篇文章主要介紹了java調(diào)遠(yuǎn)程服務(wù)器的shell腳本以及停止的方法實(shí)現(xiàn),文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2021-03-03IntelliJ IDEA的build path設(shè)置方法
這篇文章主要介紹了IntelliJ IDEA的build path設(shè)置方法,本文給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友可以參考下2021-04-04ProtoStuff不支持BigDecimal序列化及反序列化詳解
這篇文章主要為大家介紹了ProtoStuff不支持BigDecimal序列化/反序列化,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪2022-08-08springboot yml定義屬性,下文中${} 引用說(shuō)明
這篇文章主要介紹了springboot yml定義屬性,下文中${} 引用說(shuō)明,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2020-04-04詳解Spring的autowire-candidate設(shè)計(jì)
現(xiàn)在的Spring應(yīng)用通常都是基于注解開(kāi)發(fā),但是對(duì)Spring感興趣的同學(xué)可以借助Spring早期基于Xml配置的各種運(yùn)用來(lái)加深對(duì)Spring框架內(nèi)部的理解和體會(huì)Spring框架的設(shè)計(jì)之妙。這篇文章我們就來(lái)談?wù)刋ml配置之default-autowire-candidates2021-06-06