冒泡排序原理详解及代码实现

2023-11-02

1.冒泡排序数组排序常用的一种方式,为什么要叫冒泡排序呢?这还要从它的原理说起。

2.代码实现(低效版)

 3.原理详解:冒泡排序最基本的思想就是从左到右依次判断相邻的两个数的大小关系,如果前面的数大于后面的数,则两数互换位置。

但是只是从左到右遍历一次,依次换位置的话能达到什么目的呢?首先判断前两个数后,较小的数下标为0,较大的数下标为1;接着向后判断此时的第二个和第三个数后,同样的,较小的数下标为1,较大的数下标为2;注意:此时下标为2的数为前三个数中最大的数(它和前面的数都判断过了),但前两个数的大小是未知的。如此继续判断的话,最大数总会出现在最后的位置。

 那么遍历一次,只会将最大数排在最后,而前面的数大小依旧是无规律的,见下图:

所以面临的问题是到底需要遍历几次呢?数组具体顺序位置是未知的,最少遍历几次无从判断,但是可以思考最多需要遍历几次。

考虑较小的数,换一次位置就需要遍历一次,最多的情况就是最小的数在最后的位置,要把他换到首位置,需要的次数为a.length-1次,故循环次数控制在a.length-1次即可。

仅仅这样还是不够的,问题是在每一次遍历的时候,都需要从头遍历到最后吗?

第一次遍历,由于具体顺序未知,肯定是要遍历到最后的,考虑下标越界的问题,j+1不能超过a.length-1,即j不超过a.length(相当于i==0);但是经过了第一次遍历,最大值已经在最后了,所以第二次遍历并没有必要遍历到最后,只需j+1不超过a.length-2即可,则j不超过a.length-1(此时i==1),同理第二次遍历后,第二大的数出现在了倒数第二的位置,所以第三次遍历,只需j不超过a.length-2(此时i==2).

由此看来,里层的遍历j<a.length-i即可。代码如下:

4.代码实现(精修版):

 5.为什么叫冒泡?这种排序方式的特征是,较大的数总会从左到右逐渐移动,就像水泡从水底冒到水面,而且,水泡从下面冒上来的时候,也是逐渐变大的。

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