Java学习——数据结构——冒泡排序及其优化

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  1. 基本介绍
    冒泡排序(Bubble Sorting)的基本思想是:通过对待排序序列从前向后(从下标较小的元素开始),依次比较相邻元素的值,若发现逆序则交换,使值较大的元素逐渐从前移向后部,就象水底下的气泡一样逐渐向上冒。

  2. 优化:
    因为排序的过程中,各元素不断接近自己的位置,如果一趟比较下来没有进行过交换,就说明序列有序,因此要在排序过程中设置一个标志 flag 判断元素是否进行过交换。从而减少不必要的比较。(这里说的优化,可以在冒泡排序写好后,在进行)

  3. 演示冒泡过程的例子(图解)
    Java学习——数据结构——冒泡排序及其优化_第1张图片
    小结上面的图解过程:
    (1) 一共进行 数组的大小-1 次 大的循环
    (2) 每一趟排序的次数在逐渐的减少
    (3) 如果我们发现在某趟排序中,没有发生一次交换, 可以提前结束冒泡排序。这个就是优化

package com.Sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 冒泡排序
 */
public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        //int arr[] = {3,9,-1,10,20}
        int arrSize = 80000;//定义数组大小
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//时间格式化
        int[] arr = createNumbers(arrSize);

        Date start = new Date();//开始时间
        System.out.println("开始: " + simpleDateFormat.format(start));

        bubbleSort(arr);

        Date end = new Date();//结束时间
        System.out.println("结束: " + simpleDateFormat.format(end));
    }

    //生成随机数数组
    public static int[] createNumbers(int arrSize) {
        int arr[] = new int[arrSize];
        for (int i = 0; i < arrSize; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random()*8000000);//生成一个0到8000000的数
        }
        return arr;
    }

    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        int temp = 0;//临时变量
        boolean flag = false;//是否交换的标志位
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//大的循环次数
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {//扫描数组
                //前面的数比后面的数大,就交换
                if (arr[j] > arr[j+1]) {
                    flag = true;
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
            //System.out.println("第" + (i+1) + "次排序后的数组");
            //System.out.println(Arrays.toString(arr));

            if (!flag){//未发生交换,退出循环
                break;
            }else {
                flag = false;//发生交换
            }
        }
    }
}

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