作者:菜蕻的薇笑2602929033 | 来源:互联网 | 2023-05-17 18:03
十大经典排序算法之——
冒泡排序
本文主要介绍十大经典排序算法中的“冒泡排序”,并附上冒泡排序算法的Java、Javascript、PHP、Python、Go语言实现。
1、十大经典排序算法介绍
排序算法可以分为内部排序和外部排序,内部排序是数据记录在内存中进行排序,而外部排序是因排序的数据很大,一次不能容纳全部的排序记录,在排序过程中需要访问外存。常见的内部排序算法有:插入排序、希尔排序、选择排序、冒泡排序、归并排序、快速排序、堆排序、基数排序等。
2、十大经典排序算法比较
注:关于时间复杂度
1.平方阶 (O(n2)) 排序 各类简单排序:直接插入、直接选择和冒泡排序。
2.线性对数阶 (O(nlog2n)) 排序 快速排序、堆排序和归并排序。
3.O(n1+§)) 排序,§ 是介于 0 和 1 之间的常数。希尔排序。
4.线性阶 (O(n)) 排序 基数排序,此外还有桶、箱排序。
注:关于稳定性
稳定性:排序后 2 个相等键值的顺序和排序之前它们的顺序相同
稳定的排序算法:冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序。
不是稳定的排序算法:选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。
相关名词解释:n:数据规模,k:“桶”的个数,In-place:占用常数内存,不占用额外内存,Out-place:占用额外内存。
3、细说冒泡排序
3.1 冒泡排序介绍
冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单直观的排序算法。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小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端,就像水里的泡泡慢慢冒上来,即**“冒泡”**。
冒泡排序还有一种优化算法,就是立一个 flag,当在一趟序列遍历中元素没有发生交换,则证明该序列已经有序。但这种改进对于提升性能来说并没有什么太大作用。
3.2 冒泡排序算法步骤
1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
2.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。这步做完后,最后的元素会是最大的数。
3.针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
4.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。
3.3 冒泡排序动画演示
从这张动图我们可以清晰、形象得看出“冒泡排序”就像水中冒泡泡一样进行排序的。
冒泡排序什么时候最快?
答:当然是待排序列已经是正序的时候。(这个时候根本不须排序)
冒泡排序什么时候最慢?
答:当待排序列是反序的时候。(这个时候只需写个for循环将待排序列反向输出即可)
3.4 冒泡排序算法的代码实现
3.4.1 Java实现
public class BubbleSort implements IArraySort {
@Override
public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
boolean flag = true;
for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
flag = false;
}
}
if (flag) {
break;
}
}
return arr;
}
}
3.4.2 Javascript实现
function bubbleSort(arr) {
var len = arr.length;
for (var i = 0; i < len - 1; i++) {
for (var j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j+1]) {
var temp = arr[j+1];
arr[j+1] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
}
return arr;
}
3.4.3 PHP实现
function bubbleSort($arr)
{
$len = count($arr);
for ($i = 0; $i < $len - 1; $i++) {
for ($j = 0; $j < $len - 1 - $i; $j++) {
if ($arr[$j] > $arr[$j+1]) {
$tmp = $arr[$j];
$arr[$j] = $arr[$j+1];
$arr[$j+1] = $tmp;
}
}
}
return $arr;
}
3.4.4 Python实现
def bubbleSort(arr):
for i in range(1, len(arr)):
for j in range(0, len(arr)-i):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
return arr
3.4.5 Go语言实现
func bubbleSort(arr []int) []int {
length := len(arr)
for i := 0; i < length; i++ {
for j := 0; j < length-1-i; j++ {
if arr[j] > arr[j+1] {
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
}
}
}
return arr
}
4、冒泡排序总结
冒泡排序:比较相邻元素,第一个比第二个大就交换,对每个元素重复上述步骤,是稳定的排序算法。
5、其他排序算法
这里给出十大经典排序算法中的其他排序算法文章链接供参考、学习
选择排序:https://blog.csdn.net/weixin_43876206/article/details/89488999
插入排序:https://blog.csdn.net/weixin_43876206/article/details/89489021
希尔排序:https://blog.csdn.net/weixin_43876206/article/details/89490445
归并排序:https://blog.csdn.net/weixin_43876206/article/details/89501450
快速排序:https://blog.csdn.net/weixin_43876206/article/details/89501766
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