数据结构与算法(Java篇)笔记--冒泡排序

简介: 数据结构与算法(Java篇)笔记--冒泡排序



前言

在我们的程序中,排序是非常常见的一种需求,提供一些数据元素,把这些数据元素按照一定的规则进行排序。比如查询一些订单,按照订单的日期进行排序;再比如查询一些商品,按照商品的价格进行排序等等。所以,接下来我们要学习一些常见的排序算法。


一、冒泡排序

冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。

需求:

排序前:{4,5,6,3,2,1}

排序后:{1,2,3,4,5,6}

二、排序原理

Step1.比较相邻的元素。如果前一个元素比后一个元素大,就交换这两个元素的位置。

Step2.对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对元素到结尾的最后一对元素。最终最后位置的元素就是最大值。

API设计

类名 Bubble
构造方法 Bubble():创建Bubble对象
成员方法 1.public static void sort(Comparable[] a):对数组内的元素进行排序
2.private static boolean greater(Comparable v,Comparable w):判断v是否大于w
3.private static void exch(Comparable[] a,int i,int j):交换a数组中,索引i和索引j处的值

1.代码实现

//排序代码
public class Bubble {
    /*
      对数组a中的元素进行排序
    */
    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v元素是否大于w元素
    */
    private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w)>0;
    }
    
    /*
      数组元素i和j交换位置
    */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable t = a[i];
        a[i]=a[j];
        a[j]=t;
    }
}

测试类

//测试代码
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] a = {4, 5, 6, 3, 2, 1};
        Bubble.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

2.运行结果

编写完成之后,点击运行就能知道冒泡排序的结果,如下图所示:


总结

冒泡排序的时间复杂度分析 冒泡排序使用了双层for循环,其中内层循环的循环体是真正完成排序的代码,所以,我们分析冒泡排序的时间复杂度,主要分析一下内层循环体的执行次数即可。按照大O推导法则,保留函数中的最高阶项那么最终冒泡排序的时间复杂度为O(N^2).

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