基础排序之冒泡排序
2019-12-29 本文已影响0人
JunL_Dev
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前言
冒泡排序（Bubble Sort，台湾译为：泡沫排序或气泡排序）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端，故名。《百度百科》
1. 冒泡排序
- i 从 0 开始，i 与 i+1 比较，如果 i > i+1，那么就互换
- i 不断增加，直到 i<n-1（n 是数组元素的个数，n-1 是数组已经最后一个元素） ，一趟下来，可以让数组元素中最大值排在数组的最后面
2. 第一趟排序
下面我们根据算法的描述来进行代码验算(第一趟排序)：
//使用临时变量，让两个数互换
int temp;
//第一位和第二位比
if (arrays[0] > arrays[1]) {
//交换
temp = arrays[0];
arrays[0] = arrays[1];
arrays[1] = temp;
}
//第二位和第三位比
if (arrays[1] > arrays[2]) {
temp = arrays[1];
arrays[1] = arrays[2];
arrays[2] = temp;
}
//第三位和第四位比
if (arrays[2] > arrays[3]) {
temp = arrays[2];
arrays[2] = arrays[3];
arrays[3] = temp;
}
//第四位和第五位比
if (arrays[3] > arrays[4]) {
temp = arrays[3];
arrays[3] = arrays[4];
arrays[4] = temp;
}
如果前一位的数比后一位的数要大，那么就交换，直到将数组的所有元素都比较了一遍！
经过我们第一趟比较，我们可以发现：最大的值就在数组的末尾了!
3. 第二趟排序
第二趟排序跟第一趟排序一样，也是用前一位与后一位比较，如果前一位比后一位要大，那就交换。值得注意的是：并不需要与最后一位比较了，因为在第一趟排序完了，最后一位已经是最大的数了。同理，我们第二趟排序完了之后，倒数第二位也是第二大的数了。
第二趟排序的代码如下：
//第一位和第二位比
if (arrays[0] > arrays[1]) {
//交换
temp = arrays[0];
arrays[0] = arrays[1];
arrays[1] = temp;
}
//第二位和第三位比
if (arrays[1] > arrays[2]) {
temp = arrays[1];
arrays[1] = arrays[2];
arrays[2] = temp;
}
//第三位和第四位比
if (arrays[2] > arrays[3]) {
temp = arrays[2];
arrays[2] = arrays[3];
arrays[3] = temp;
}
//第四位不需要和第五位比了，因为在第一趟排序结束后，第五位是最大的了。
结果：我们的第二大数已经排在了倒数第二位了
4. 代码简化
值得说明的是：上面的结果看起来已经是排序好的了，其实是我在测试时数据还不足够乱，如果数据足够乱的话，是需要4(n-1)趟排序的！
但我们从上面的代码就可以发现：第一趟和第二趟的比较、交换代码都是重复的，并且我们的比较都是写死的(0,1,2,3,4)，并不通用！
我们的数组有5位数字
第一趟需要比较4次
第二趟需要比较3次
我们可以根据上面规律推断出：
第三趟需要比较2次
第四躺需要比较1次
再从上面的规律可以总结出：5位数的数组需要4躺排序的，每躺排序之后次数减1(因为前一趟已经把前一趟数的最大值确定下来了)！
于是我们可以根据for循环和变量将上面的代码进行简化：
//装载临时变量
int temp;
//记录是否发生了置换， 0 表示没有发生置换、 1 表示发生了置换
int isChange;
//外层循环是排序的趟数
for (int i = 0; i < arrays.length - 1; i++) {
//每比较一趟就重新初始化为0
isChange = 0;
//内层循环是当前趟数需要比较的次数
for (int j = 0; j < arrays.length - i - 1; j++) {
//前一位与后一位与前一位比较，如果前一位比后一位要大，那么交换
if (arrays[j] > arrays[j + 1]) {
temp = arrays[j];
arrays[j] = arrays[j + 1];
arrays[j + 1] = temp;
//如果进到这里面了，说明发生置换了
isChange = 1;
}
}
//如果比较完一趟没有发生置换，那么说明已经排好序了，不需要再执行下去了
if (isChange == 0) {
break;
}
}
