冒泡排序，冒泡性能优化--java实现

Z时代
2024-01-10
分类：综合

java

冒泡排序说明：

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。

重复地进行直到没有再需要交换，也就是说已经排序完成。

越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

冒泡排序算法的运作如下:

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。

针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

简单的冒泡排序代码：

import java.util.Arrays;
/**
 * 实现冒泡排序
 * @author dell
 *
 */
public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,200,19,55,10,22,3,7};
        //API实现
        Arrays.sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        //冒泡实现
        int temp;
        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;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

冒泡排序的性能分析和算法优化（外层循环优化）

问题：

有的冒泡经过第一轮的交换已经是有序的了，如：2 1 3 4。数据越多的时候越慢，非常不适合大数据的排序

解决办法

如果用一个flag来判断一下，当前数组是否已经有序，如果有序就退出循环，这样可以明显的提高冒泡排序的性能。

package bubbleSort;
import java.util.Arrays;
import org.junit.Test;
/**
 * 冒泡排序的性能分析和算法优化（外层循环优化）
 * @author dell
 *
 */
public class BubbeSort02 {
    @Test
    public void test1(){
        boolean flag = true;
        int[] arr = {2,1,3,4,5};
        int temp;
        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;
                    flag=false;
                }
            }
            if(!flag){
                //没有发生交换则退出循环；
                break;
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

冒泡排序第二种优化（内层循环优化）

    /**
     * 冒泡排序的性能分析和算法优化（内层循环优化）
     */
    @Test
    public void test2(){
        int[] arr = {22,1,10,5};
        //标记最后一次交换的位置
        for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
            int flag = 0;
            int temp;
            for (int j = 0; j < arr.length-i-1; j++) {
                if(arr[j]>arr[j+1]){
                    temp=arr[j];
                    arr[j]=arr[j+1];
                    arr[j+1]=temp;
                    //当位置发生改变，flag的值就发生变化
                    flag=1;
                }
            }
            //判断标志位flag有没有发生变化，没有就直接结束内层循环
            if(flag==0){
                return;
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}