Java 冒泡排序

冒泡排序–时间复杂度n^2

对数组序列从前向后依次比较相邻两个元素的大小,若逆序则两个元素交换位置
如果一趟下来没有发生交换,则说明序列有序,可以在序列中设置一个标志flag判断元素是否发生交换,从而来减少不必要的比较(在写完排序算法后再写)
小结:
一共进行数组大小-1次的外部循环
每一趟排序的次数在逐渐地减少
在一趟排序中,没有发生一次交换,则可以提前结束冒泡排序
第一趟排序,将最大的数排在最后,第2趟把第二大的数排在倒数第二个
演变过程:

int arr[]={3,9,-1,10,-2};
第1次排序结果[3, -1, 9, -2, 10]
第2次排序结果[-1, 3, -2, 9, 10]
第3次排序结果[-1, -2, 3, 9, 10]
第4次排序结果[-2, -1, 3, 9, 10]

代码实现:

import java.util.Arrays;
public class BubbleSort {public static void main(String[] args) {int arr[] = {3, 9, -1, 10, -2};//第一趟排序,将最大的数排在最后int temp = 0;//临时变量//外部循环控制整个的循环次数for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//控制相邻元素的交换次数for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {//如果前面的数比后面的数大则交换if (arr[j] > arr[j + 1]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}System.out.println("第" + (i+1) + "次排序结果" + Arrays.toString(arr));}}
}

优化:在排序循环完成之前就已经有序了,使用标志flag
优化之前:

 int arr[] = {3, 9, -1, 10, 20};
第1次排序结果[3, -1, 9, 10, 20]
第2次排序结果[-1, 3, 9, 10, 20]
第3次排序结果[-1, 3, 9, 10, 20]
第4次排序结果[-1, 3, 9, 10, 20]

优化之后:

 int arr[] = {3, 9, -1, 10, 20};
第1次排序结果[3, -1, 9, 10, 20]
第2次排序结果[-1, 3, 9, 10, 20]

实现代码:
在每一次排序完后,进行判断是否有过交换

import java.util.Arrays;public class BubbleSort {public static void main(String[] args) {int arr[] = {3, 9, -1, 10, 20};boolean flag = false;//标志变量,表示是否进行过交换//第一趟排序,将最大的数排在最后int temp = 0;//临时变量//外部循环控制整个的循环次数for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//控制相邻元素的交换次数for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {//如果前面的数比后面的数大则交换if (arr[j] > arr[j + 1]) {flag=true;//交换过temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}if (!flag){//在一趟排序中,一次交换都没有发生过break;}else {flag=false;//重置flag,进行下一次交换}System.out.println("第" + (i + 1) + "次排序结果" + Arrays.toString(arr));}}
}

时间测试:

实现思路:

 //测试时间Date date2 = new Date();//格式化时间SimpleDateFormat simpleDateFormat2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");String dateStr2 = simpleDateFormat2.format(date2);System.out.println("排序后的时间: " + dateStr2);

排序前的时间: 2020-12-09 16:43:12
排序后的时间: 2020-12-09 16:43:22

代码实现:

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;public class BubbleSort {public static void main(String[] args) {int arr[] = new int[80000];for (int i = 0; i < 80000; i++) {arr[i] = (int) (Math.random() * 80000);//生成[0,80000)的随机数}//测试时间Date date1 = new Date();//格式化时间SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");String dateStr = simpleDateFormat.format(date1);System.out.println("排序前的时间: " + dateStr);boolean flag = false;//标志变量,表示是否进行过交换//第一趟排序,将最大的数排在最后int temp = 0;//临时变量//外部循环控制整个的循环次数for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//控制相邻元素的交换次数for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {//如果前面的数比后面的数大则交换if (arr[j] > arr[j + 1]) {flag = true;//交换过temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}if (!flag) {//在一趟排序中,一次交换都没有发生过break;} else {flag = false;//重置flag,进行下一次交换}}//测试时间Date date2 = new Date();//格式化时间SimpleDateFormat simpleDateFormat2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");String dateStr2 = simpleDateFormat2.format(date2);System.out.println("排序后的时间: " + dateStr2);}
}