算法基础学习2——冒泡排序

简介: 要比较的每一对元素是相邻的,从下标为0开始,到最后一个元素,如果下标设为 j,则相邻元素下标值为 j +1,搜索到最后一个元素:j+1<a.length,而 a.length - 1 = i ;所以终止条件是 j < i

🟡前言


21天挑战赛第二天,本文主要讲述有关冒泡排序内容


活动地址CSDN21天学习挑战赛


🟡概述


冒泡排序是从第一个元素开始比较相邻两个数,并将大的放在后面,直到数据完成从小到大的排序。如下图所示是其原理


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🟡两种解题思路及代码实现


1️⃣调用API解决


这种解题思路将会牵扯到三个API


  • public static void sort(Comparable[]a):对数组a中元素进行排序


  • public static boolean greater(Comparable x, Cpmparable y):判断x是否大于y;

一般使用时会这么写:x.compareTo(y) ,再判断值是否 >0 , >0则表示 x>y


  • public static void exch(Comparable[]a, int i, int j):交换数组a中下标为 i 和 j 的元素


解题思路如下


1.想要对数组内元素进行排序,就要调用public static void sort(Comparable[]a)


2.调用循环语句比较元素,比较次数取决于元素个数 j,比较次数 = 元素个数-1 ,即a.length - 1 = i ,每循环一次,次数减去1,直至次数为0


3.要比较的每一对元素是相邻的,从下标为0开始,到最后一个元素,如果下标设为 j,则相邻元素下标值为 j +1,搜索到最后一个元素:j+1<a.length,而 a.length - 1 = i ;所以终止条件是 j < i


4.在循环体内比较相邻两个元素的大小,当前者大于后者时,调换二者次序


5.转换成字符串后打印输出


使用IDEA验证一下程序


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具体代码如下


public class BubbleSort {
    public static void sort(Comparable[] a) {
        for(int i=a.length-1; i>0; i--){
            for(int j=0; j<i; j++){
                if(greater(a[j], a[j+1])){
                    exch(a,j,j+1);
                }
            }
        }
    }
  //比较两数大小
    private static boolean greater(Comparable x, Comparable y){
        return x.compareTo(y) > 0;
    }
  //交换数组内两个元素
    private static void exch(Comparable[] a, int i, int j){
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }
}
import java.util.Arrays;
public class BubbleSortTest {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = {4,5,6,3,2,1};
        BubbleSort.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}


要注意的是,在写原数组时,要使用Integer来实现Comparable接口


2️⃣普通解法


public class test {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {4,5,6,3,2,1};
        int temp = 0;
        System.out.println("原数组是");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        for(int i = 0; i <arr.length; i++){
            for(int j = i+1; j < arr.length; j++){
                if(arr[i] > arr[j]){
                    temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("\n排序后数组是");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
}

e341dba149574e81a128ad74c027cf13.png


🟡时间复杂度


比较元素:(n-1) + (n-2) + … + 2 + 1 = 1/2 * (n^2 - n)

交换元素:(n-1) + (n-2) + … + 2 + 1 = 1/2 * (n^2 - n)

总计:n^2 - n

时间复杂度为:O(n^2)


🟡结语


冒泡排序比较容易理解,接下来会介绍选择排序


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