冒泡排序

冒泡排序基本概念

冒泡排序重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
冒泡排序对 n个项目需要O(n^2)的比较次数,且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实现的排序算法之一,但它对于包含大量的元素的数列排序是很没有效率的。

冒泡排序算法过程

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
  2. 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后,最后的元素会是最大的数。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
  4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

图示

复杂度分析

数据结构:数组
最坏时间复杂度:O(n^2)
最优时间复杂度:O(n)
平均时间复杂度:O(n^2)
空间复杂度:总共O(n),需要辅助空间O(1)

实现代码

普通版

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package SortingBasic.BubbleSort;

/**
* @ Description: 冒泡排序 普通版本
* @ Date: Created in 18:54 2018/7/27
* @ Author: Anthony_Duan
*/
public class BubbleSort {

private BubbleSort(){}

public static void sort(Comparable[] arr){
int n = arr.length;
boolean swapped = false;

do {
swapped = false;
for (int i = 1; i < n; i++) {
if (arr[i-1].compareTo(arr[i]) > 0) {
swap(arr, i - 1, i);
swapped = true;
}
n--;
}
} while (swapped);
}
private static void swap(Object[] arr, int i, int j) {
Object t = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = t;
}
}

优化版

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package SortingBasic.BubbleSort;

/**
* @ Description: 冒泡排序优化版本
* @ Date: Created in 18:58 2018/7/27
* @ Author: Anthony_Duan
*/
public class BubbleSort2 {

private BubbleSort2(){}

public static void sort(Comparable[] arr){

int n = arr.length;
int newn;

do {
newn = 0;
for (int i = 1; i < n; i++) {
if (arr[i - 1].compareTo(arr[i]) > 0) {
swap(arr, i - 1, i);
newn = i;
}
}
n = newn;
} while (newn > 0);
}
private static void swap(Object[] arr, int i, int j) {
Object t = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = t;
}
}

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