基础排序算法——冒泡排序

本文深入讲解了冒泡排序算法,包括其核心思想、代码实现及性能分析。通过具体实例展示了冒泡排序如何逐轮比较并交换数组元素,最终实现从小到大的排序。详细解释了冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),并指出其稳定性特点。

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1 算法思想

每一轮,从数组的头部开始,每两个元素比较大小并进行交换。直到这一轮当中最大或者最小的元素被放置在数组的尾部。然后不断的重复这个过程,直到所有元素都排好位置。

2 代码实现

public class BubbleSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{9,8,7,6,5,4,3,2,1};
        bubbleSort(nums);
        System.out.println(Arrays.toString(nums));

    }

    public static void bubbleSort(int[] nums) {

        boolean hasChange = true;

        for (int i = 0; i < nums.length - 1 && hasChange; i++) {
            hasChange = false;

            for (int j = 0; j < nums.length - 1 - i; j++) {
                if (nums[j] > nums[j + 1]) {
                    swap(nums, j, j + 1);
                    hasChange = true;
                }
            }
        }
    }

    // i,j 互换位置
    public static void swap(int[] nums, int indexI, int indexJ) {
        int temp = nums[indexI];
        nums[indexI] = nums[indexJ];
        nums[indexJ] = temp;
    }

}

3 算法分析

空间复杂度:O(1)
因为整个排序过程中,直接在给定的数组里进行元素的两两交换。
时间复杂度:O(n^2)
最好的情况给定的数据已排好,时间复杂度是O(n)。最坏的情况,给定的数组逆序排列,时间复杂度是O(n^2)。
冒泡排序是一种稳定的排序算法

冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历待排序的元素,比较相邻元素的大小,如果顺序错误就交换它们,直到没有需要交换的元素为止。下面是冒泡排序的C语言实现: ```c void bubbleSort(int arr[], int n) { for(int i = 0; i < n-1; i++) { int flag = 0; //是否冒泡 for(int j = 0; j < n-1; j++) { if(arr[j > arr[j+1]) { swap(&arr[j], &arr[j+1]); flag = 1; } } if(flag == 0) { //如果没有发生交换,说明数组已经有序,可以提前结束循环 break; } } } ``` 在这个实现中,冒泡排序函数`bubbleSort`接受一个整型数组`arr`和数组长度`n`作为参数。它使用两层循环来遍历数组,并通过比较相邻元素的大小来进行交换。内层循环每次将最大的元素冒泡到数组的末尾。外层循环控制了冒泡的轮数,每一轮都会将当前未排序的最大元素放在正确的位置上。如果在某一轮的冒泡过程中没有发生交换,说明数组已经有序,可以提前结束循环,从而提高算法的效率。 需要注意的是,上述代码中使用了一个`swap`函数来交换两个元素的值,你可以根据需要自行实现该函数。此外,为了减少冒泡排序的时间复杂度,可以在内层循环中添加一个标志位`flag`,用于标记是否发生了交换。如果某一轮的冒泡过程中没有发生交换,说明数组已经有序,可以提前结束循环。这样可以避免不必要的比较和交换操作,提高排序的效率。
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