【算法系列 | 1】深入解析排序算法之——冒泡排序
序言
你只管努力，其他交给时间，时间会证明一切。
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决定开一个算法专栏，希望能帮助大家很好的了解算法。主要深入解析每个算法，从概念到示例。
我们一起努力，成为更好的自己！
今天第一讲，讲一下排序算法
1 基础介绍
排序算法是很常见的一类问题，主要是将一组数据按照某种规则进行排序。
以下是一些常见的排序算法：
冒泡排序（Bubble Sort）
插入排序（Insertion Sort）
选择排序（Selection Sort）
归并排序（Merge Sort）
快速排序（Quick Sort）
堆排序（Heap Sort）
这些排序算法各有特点，可以根据具体需求选择适合的算法。在实际应用中，常常需要综合考虑时间复杂度、空间复杂度、稳定性等因素进行选择。
今天先来看一下比较简单的冒泡排序
冒泡排序
原理介绍
冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法，其基本思想是对待排序的元素从前向后依次比较相邻的两个元素，如果顺序不对则交换它们的位置，一轮比较下来，最大的元素就会“冒泡”到数组的末尾。
重复这个过程，直到没有需要交换的元素为止，排序完成。
时间复杂度
冒泡排序的时间复杂度是O(n^2)，空间复杂度是O(1)，
适用场景
冒泡排序，它是一种稳定的排序算法，适用于处理小规模数据。不适合处理大规模数据，对于大规模数据的排序效率不高，不推荐使用。
当需要对大规模数据进行排序时，可以考虑其他排序算法，如归并排序、快速排序等。
示例讲解
下面是一个冒泡排序的示例，对如下数组进行排序：[5, 3, 8, 4, 2]
第一轮比较：
5, 3, 8, 4, 2 -> 3, 5, 8, 4, 2
3, 5, 8, 4, 2 -> 3, 5, 4, 8, 2
3, 5, 4, 8, 2 -> 3, 5, 4, 2, 8
第一轮比较结束，最大的元素 8 已经被移动到了数组的末尾。
第二轮比较：
3, 5, 4, 2, 8 -> 3, 4, 5, 2, 8
3, 4, 5, 2, 8 -> 3, 4, 2, 5, 8
第二轮比较结束，次大的元素 5 已经被移动到了数组的倒数第二个位置。
第三轮比较：
3, 4, 2, 5, 8 -> 3, 2, 4, 5, 8
第三轮比较结束，次次大的元素 4 已经被移动到了数组的倒数第三个位置。
第四轮比较：
3, 2, 4, 5, 8 -> 2, 3, 4, 5, 8
第四轮比较结束，最小的元素 2 已经被移动到了数组的第一个位置。
经过四轮比较，数组已经被排好序了。
代码实现
python实现
def bubble_sort(arr):
n = len(arr)
# 外层循环控制排序的轮数
for i in range(n):
# 内层循环控制每一轮的比较和交换
for j in range(0, n-i-1):
# 如果前一个元素大于后一个元素，则交换它们的位置
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
# 测试代码
arr = [5, 3, 8, 4, 2]
bubble_sort(arr)
print(arr)执行结果
java 实现
public class BubbleSort {
public static void bubbleSort(int[] arr) {
int n = arr.length;
// 外层循环控制排序的轮数
for (int i = 0; i < n; i++) {
// 内层循环控制每一轮的比较和交换
for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
// 如果前一个元素大于后一个元素，则交换它们的位置
if (arr[j] > arr[j+1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
}
// 测试代码
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 3, 8, 4, 2};
bubbleSort(arr);
for (int i : arr) {
System.out.print(i + " ");
}
}
}运行结果
今天算法就到这里啦，下期见~
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《程序员必会的40种算法》
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