【算法】冒泡排序的原理与Java实现

简介: 冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的排序算法。它重复地遍历待排序的元素列表,比较相邻元素的大小,并按照需要交换位置,使较大(或较小)的元素逐渐移动到列表的一端。通过多次遍历和比较,最终实现整个列表的排序。

一.冒泡排序原理


冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的排序算法。它重复地遍历待排序的元素列表,比较相邻元素的大小,并按照需要交换位置,使较大(或较小)的元素逐渐移动到列表的一端。通过多次遍历和比较,最终实现整个列表的排序。


冒泡排序的基本思想是通过相邻元素之间的比较和交换,将较大(或较小)的元素逐步“冒泡”到列表的末尾。


具体步骤如下:

1.从列表的第一个元素开始,依次比较相邻的两个元素。

2.如果顺序不正确(如当前元素大于(或小于)后一个元素),则交换这两个元素的位置。

3.继续向列表的下一个位置移动,并进行相邻元素的比较和交换。

4.重复步骤2和步骤3,直到列表遍历结束。


二.使用Java实现冒泡排序


public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 2, 8, 3, 1};
        System.out.println("Before sorting:");
        printArray(arr);
        bubbleSort(arr);
        System.out.println("After sorting:");
        printArray(arr);
    }
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    // 交换位置
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
    public static void printArray(int[] arr) {
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

以上代码使用冒泡排序算法对一个整数数组进行排序。bubbleSort方法实现了冒泡排序的逻辑,通过比较相邻元素并交换位置,将较大的元素逐步移动到数组的末尾。printArray方法用于打印数组的元素。


运行以上代码,将输出如下结果:

Before sorting:
5 2 8 3 1 
After sorting:
1 2 3 5 8

冒泡排序算法的时间复杂度为O(n^2),其中n是数组的长度。它是一种稳定的排序算法,适用于小规模数组或部分有序的数组。然而,对于大规模数组,冒泡排序的性能相对较差,因为它需要进行多次比较和交换操作。

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