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冒泡排序原理
比较相邻的两个元素。如果第一个比第二个大则交换他们的位置(升序排列,降序则反过来)。
从列表的开始一直到结尾,依次对每一对相邻元素都进行比较。这样,值最大的元素就通过交换“冒泡”到了列表的结尾,完成第一轮“冒泡”。
重复上一步,继续从列表开头依次对相邻元素进行比较。已经“冒泡”出来的元素不用比较(一直比较到结尾也可以,已经“冒泡”到后面的元素即使比较也不需要交换,不比较可以减少步骤)。
继续从列表开始进行比较,每轮比较会有一个元素“冒泡”成功。每轮需要比较的元素个数会递减,一直到只剩一个元素没有“冒泡”时(没有任何一对元素需要比较),则列表排序完成。
冒泡排序过程
以该一维数组为例:
int[] array = new int[]{55,33,22,66,11};
第一轮冒泡
图①为第一轮"冒泡"中数据的起始顺序柱形图,只要满足条件:“前一个元素比后一个元素大,则交换位置顺序,否则不交换”。
array[0]=55 > array[1]=33,条件满足,交换元素的位置顺序,如图②所示;
array[1]=55 > array[2]=22,条件满足,交换元素的位置顺序,如图③所示;
array[2]=55 < array[3]=66,条件不满足,不交换元素的位置顺序,如图③所示;
array[3]=66 > array[4]=11,条件满足,交换元素的位置顺序,如图④所示;
第一轮"冒泡"演示如图所示:
第二轮冒泡
图④为第二轮"冒泡"中数据的起始顺序柱形图;
array[0]33 > array[1]=22,条件满足,交换元素的位置顺序,如图⑤所示;
array[1]33 < array[2]=55,条件不满足,不交换元素的位置顺序,如图⑤所示;
array[2]55 > array[3]=11,条件满足,交换元素的位置顺序,如图⑥所示;
第二轮"冒泡"演示如图所示:
第三轮冒泡
图⑥为第三轮"冒泡"中数据的起始顺序柱形图;
array[0]=22 < array[1]=33,条件不满足,不交换元素的位置顺序,如图⑥所示;
array[1]=33 > array[2]=11,条件满足,交换元素的位置顺序,如图⑦所示;
第三轮"冒泡"演示如图所示:
第四轮冒泡
图⑦为第四轮"冒泡"中数据的起始顺序柱形图;
array[0]=22 > array[1]=11,条件满足,交换"22"和"11"的位置顺序,如图⑧所示;
第四轮"冒泡"演示如图所示:
至此,对数组的冒泡排序的过程就完成啦!
具体代码实现
BubbleSort类:
public class BubbleSort { public static void sort(int array[]) { //i表示第几轮“冒泡”,j 表示“走访”到的元素索引。 // 每一轮“冒泡”中,j 需要从列表开头“走访”到 array.length - 1 的位置。 for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) { for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) { if (array[j] > array[j + 1]) { int temp = array[j]; array[j] = array[j + 1]; array[j + 1] = temp; } } } }}
TestMain类
import java.util.Arrays;public class TestMain { public static void main(String[] args) { int[] array = new int[]{55, 33, 22, 66, 11}; //输出排序前的array数组 System.out.print("排序前:"); System.out.println(Arrays.toString(array)); //调用BubbleSort类中的sort方法对array数组进行排序 BubbleSort.sort(array); //输出冒泡排序后的array数组 System.out.print("排序后:"); System.out.println(Arrays.toString(array)); }}
运行结果如下:
排序前:[55, 33, 22, 66, 11]排序后:[11, 22, 33, 55, 66]