Java-冒泡排序

在操作數組時，經常需要對數組中的元素進行排序。接下來介紹一種非常常見的排序算法--冒泡排序。

在冒泡排序的過程中，不斷地比較數組中相鄰的元素，較小者向上浮，較大者向下沉，整個過程和水中氣泡上升的原理相似，故稱之為冒泡排序。

原理

第一步，從第一個元素開始，將相鄰的兩個元素進行比較，直到最后兩個元素完成比較。如果前面的元素比后面的元素大，則交換它們的位置。整個過程完成后，數組中最后一個元素自然就是最大值，這樣也就完成了第一趟的比較。

第二步，除了最后一個元素，將剩余的元素按照第一步的方法進行兩兩比較，這樣就可以將數組中第二大的元素放到倒數第二個位置上。

第三步，以此類推，持續對越來越少的元素重復上面的步驟，直到沒有任何一對元素需要比較為止。

總體而言，在冒泡排序中，程序的時間復雜度和空間復雜度隨着程序的執行，均呈現遞減趨勢。

代碼

public class Example32{
	public static void main(String[] args){
		int[] arr={9, 8, 3, 5, 2};
		System.out.print("冒泡排序前：");
		printArray(arr);								// 打印排序前的數組元素
		bubbleSort(arr);								// 調用排序方法
		System.out.print("冒泡排序后：");
		printArray(arr);								// 打印排序后的數組元素
	}

	// 定義打印數組方法
	public static void printArray(int[] arr){
		for(int i=0; i<arr.length; i++){				// 從第一個數組元素開始遍歷數組元素
			System.out.print(arr[i]+" ");				// 輸出數組元素，並加空格以控制格式
		}
		System.out.print("\n");							// 完成一次調用后換行
	}

	// 定義冒泡排序方法
	public static void bubbleSort(int[] arr){
		for(int i=0; i<arr.length -1; i++){				// 外層循環，控制總共需要比較的趟數
			for(int j=0; j<arr.length -i -1; j++){		// 內層循環，控制每趟需要比較的次數
				if(arr[j] > arr[j+1]){					// 比較相鄰元素
					// 以下三行代碼用於交換兩個元素
					int temp=arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;
				}
			}
			System.out.print("第"+(i+1)+"輪排序后：");	// 每趟執行完后，輸出提示信息
			printArray(arr);							// 輸出本趟執行后的結果
		}
	}
}

結果

分析

bubbleSort()方法通過一個嵌套for循環實現了冒泡排序。

其中外層循環用來控制比較的趟數，即【數組元素的個數-1】，每一趟比較，都可以確定一個元素的位置，由於最后一個元素不需要比較，因此外層循環的次數為【arr.length-1】。

內層循環用於控制每趟比較的次數，由於變量i在循環的過程中是自增的，因此程序每執行一趟，每次比較的次數遞減。

每次比較的過程中，如果前者小於后者，則交換兩個元素的位置。

在第一輪比較中，第一個元素【9】為最大值，因此它在每次比較時都會發生位置的交換，直到被放到最后一個位置。第二輪比較中，元素【8】為第二大值，比較過程和第一輪比較類似，直到被放到倒數第二個位置。循環第三輪和第四輪比較，第四輪比較完成后，數組元素已經完成了排序。

其交換過程，類似於A杯子裝了可樂，B杯子裝了雪碧，現在需要把A杯子的可樂和B杯子的雪碧互換，因此需要拿出C杯子（即臨時變量temp）。把B杯子的雪碧倒入C杯子，此時B杯子為空杯；把A杯子的可樂倒入B杯子，此時A杯子為空杯；再將C杯子的雪碧倒入A杯子；此時C杯子為空杯，A杯子為雪碧，B杯子為可樂，即完成了可樂和雪碧的互換。

圖例

引用

參考項	地址
文中GIF圖片引用	https://blog.csdn.net/hcz666/article/details/117810787

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