Java基础(冒泡排序算法)

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

名称来由：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（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”

算法原理：它重复地走访过要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，如果顺序（如从大到小、首字母从Z到A）错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成

 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. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对
 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

冒泡排序法原理示意图

（注：此动图来源于网络）

算法分析

时间复杂度

若文件的初始状态是排好序的的，一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数C和记录移动次数 M 均达到最小值（Cmin = n-1、Mmin = 0），所以，冒泡排序最好的时间复杂度为O(N)

若初始文件是反序的，需要进行N趟排序。每趟排序要进行 C = N-1次关键字的比较(1≤i≤N-1)和总共(Mmax = (N*(N-1))/2)次的移动（移动次数由乱序对的个数决定，即多少对元素顺序不对，如 1 3 4 2 5 中共有(3,2)、(4,2)两个乱序对），在这种情况下，比较和移动次数均达到最大值（Cmax =N*(N-1) + Mmax=(N*(N-1))/2 = O(N^2)）

所以，冒泡排序的最坏时间复杂度为O(N^2)

综上，冒泡排序总的平均时间复杂度为O(N^2)

算法稳定性

冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较，交换也发生在这两个元素之间。所以，如果两个元素相等，是不会再交换的；如果两个相等的元素没有相邻，那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来，这时候也不会交换，所以相同元素的前后顺序并没有改变，所以冒泡排序是一种稳定排序算法

算法描述

//包名
package top.gaojc.arraySort;

//导包
import java.util.Arrays;

public class ArrSort {
  //main方法 程序入口
    public static void main(String[] args) {
       //定义数组
        int[] arr = {1, 6, 9, 8, 10, 66, 100, 99, 521, 520};
        //循环
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

运行结果