氣泡排序是一種交換排序。
什麼是交換排序呢?
交換排序:兩兩比較待排序的關鍵字,並交換不滿足次序要求的那對數,直到整個表都滿足次序要求為止。
它重複地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重複地進行直到沒有再需要交換,也就是說該數列已經排序完成。
這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢「浮
」到數列的頂端,故名。
假設有乙個大小為
n 的無序序列。氣泡排序就是要每趟排序過程中通過兩兩比較,找到第i個小(大)的元素,將其往上排。
圖-氣泡排序示例圖
以上圖為例,演示一下氣泡排序的實際流程:
假設有乙個無序序列
第一趟排序:通過兩兩比較,找到第一小的數值
1 ,將其放在序列的第一位。
第二趟排序:通過兩兩比較,找到第二小的數值
2 ,將其放在序列的第二位。
第三趟排序:通過兩兩比較,找到第三小的數值
3 ,將其放在序列的第三位。
至此,所有元素已經有序,排序結束。
要將以上流程轉化為**,我們需要像機器一樣去思考,不然編譯器可看不懂。
假設要對乙個大小為
n 的無序序列進行公升序排序(即從小到大)。
(1)
每趟排序過程中需要通過比較找到第
i 個小的元素。
所以,我們需要乙個外部迴圈,從陣列首端(下標
0) 開始,一直掃瞄到倒數第二個元素(即下標
n - 2)
,剩下最後乙個元素,必然為最大。
(2)
假設是第
i 趟排序,可知,前
i-1
個元素已經有序。現在要找第
i 個元素,只需從陣列末端開始,掃瞄到第
i 個元素,將它們兩兩比較即可。
所以,需要乙個內部迴圈,從陣列末端開始(下標
n - 1
),掃瞄到(下標
i + 1)。
核心**
public
void bubblesort(
int list)
}system.out.format("第 %d 趟:\t", i);
printall(list);}}
排序類別
排序方法
時間複雜度
空間複雜度
穩定性複雜性
平均情況
最壞情況
最好情況
交換排序
氣泡排序
o(n2)
o(n2)
o(n)
o(1)穩定
簡單 若檔案的初始狀態是正序的,一趟掃瞄即可完成排序。所需的關鍵字比較次數
c和記錄移動次數
m均達到最小值:
cmin
。所以,氣泡排序最好時間複雜度為
o(n)
。若初始檔案是反序的,需要進行
n -1
趟排序。每趟排序要進行
n - i
次關鍵字的比較
(1 ≤ i ≤ n - 1)
,且每次比較都必須移動記錄三次來達到交換記錄位置。在這種情況下,比較和移動次數均達到最大值:
cmax
氣泡排序的最壞時間複雜度為
o(n2)
。因此,氣泡排序的平均時間複雜度為
o(n2)
。總結起來,其實就是一句話:當資料越接近正序時,氣泡排序效能越好。
氣泡排序就是把小的元素往前調或者把大的元素往後調。比較是相鄰的兩個元素比較,交換也發生在這兩個元素之間。
所以相同元素的前後順序並沒有改變,所以氣泡排序是一種穩定排序演算法。
對氣泡排序常見的改進方法是加入標誌性變數exchange,用於標誌某一趟排序過程中是否有資料交換。
如果進行某一趟排序時並沒有進行資料交換,則說明所有資料已經有序,可立即結束排序,避免不必要的比較過程。
核心**
//對 bubblesort 的優化演算法
public
void bubblesort_2(
int list) }//
如果標誌為false,說明本輪遍歷沒有交換,已經是有序數列,可以結束排序
if (
false == bchange)
break;
system.out.format("第 %d 趟:\t", i);
printall(list);}}
**實現
執行結果
排序前: 2 9 9 7 1 9 0 2 6 8
第 0 趟: 0 2 9 9 7 1 9 2 6 8
第 1 趟: 0 1 2 9 9 7 2 9 6 8
第 2 趟: 0 1 2 2 9 9 7 6 9 8
第 3 趟: 0 1 2 2 6 9 9 7 8 9
第 4 趟: 0 1 2 2 6 7 9 9 8 9
第 5 趟: 0 1 2 2 6 7 8 9 9 9
排序後: 0 1 2 2 6 7 8 9 9 9
排序(一)氣泡排序
參考文章 氣泡排序 bubble sort 原理 依次比較兩個相鄰的元素,將值大的元素交換至右端。首先比較第1個和第2個數,將小數放前,大數放後。以此類推。直至全部排序完成。n個數字要排序完成,總共進行n 1趟排序,每i趟的排序次數為 n i 次。這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢 ...
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