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。

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。

演示冒泡过程的例子(图解)

Java编程:排序算法——冒泡排序_i++

选择式排序也属于内部排序法,是从欲排序的数据中,按指定的规则选出某一元素,再依规定交换位置后达到排序的目的。

代码
package sort;

import java.lang.reflect.Array;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        //int[] arr = {3, 9, -1, 10, -2};
        // 为了容易理解,将冒泡排序的演变过程展示出来
        // 第一趟排序,将最大的数排到最后
        /*int temp = 0;   // 临时变量
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            // 如果前面的数比后面的数大,则交换
            if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                temp = arr[i];
                arr[i] = arr[i + 1];
                arr[i + 1] = temp;
            }
        }
        System.out.println("第一趟排序后的数组:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        // 第二趟排序,就是把第二大的数排在倒数第二位
        for (int i = 0; i < arr.length - 1 - 1; i++) {
            // 如果前面的数比后面的数大,则交换
            if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                temp = arr[i];
                arr[i] = arr[i + 1];
                arr[i + 1] = temp;
            }
        }
        System.out.println("第二趟排序后的数组:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        // 第三趟排序,就是把第三大的数排在倒数第三位
        for (int i = 0; i < arr.length - 1 - 1 - 1; i++) {
            // 如果前面的数比后面的数大,则交换
            if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                temp = arr[i];
                arr[i] = arr[i + 1];
                arr[i + 1] = temp;
            }
        }
        System.out.println("第三趟排序后的数组:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        // 第四趟排序,就是把第三大的数排在倒数第四位
        for (int i = 0; i < arr.length - 1 - 1 - 1 - 1; i++) {
            // 如果前面的数比后面的数大,则交换
            if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                temp = arr[i];
                arr[i] = arr[i + 1];
                arr[i + 1] = temp;
            }
        }
        System.out.println("第四趟排序后的数组:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));*/
        int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 80000);// 生成一个0-80000的数据
        }
        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String date1Str = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("排序前的时间为:" + date1Str);
        BetterBubbleSortByAsc(arr);
        Date date2 = new Date();
        String date2Str = simpleDateFormat.format(date2);
        System.out.println("排序后的时间为:" + date2Str);
    }

    /**
     * 冒泡排序的事件复杂度 O(n²)
     *
     * @param arr 待排序数组
     */
    public static void BubbleSortByAsc(int[] arr) {
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 冒泡排序优化
     *
     * @param arr 待优化数组
     */
    public static void BetterBubbleSortByAsc(int[] arr) {
        int temp = 0;
        boolean flag = false;   // 标识变量,表示是否进行过交换
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    flag = true;    // 只要在排序中发生了交换,就将flag置为true
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
            if (!flag) {
                // 如果flag人为false,即一次都没发生
                break;
            } else {
                flag = false;   // 重置flag,进行下次判断
            }
        }
    }
}

结论

80000个数据耗费时间大概15-17秒。