java简单冒泡排序代码大全

一、冒泡排序算法简介

冒泡排序算法是一种简单的排序算法，其主要思想是将相邻的元素进行比较，如果前一个元素比后一个元素大，则交换这两个元素的位置。经过一轮的比较和交换，最大的元素会被放置在数组的末尾，然后再对剩余的子数组进行同样的操作，以达到排序的目的。

由于冒泡排序算法每次都只比较相邻的两个元素，因此算法实现起来比较简单，但是其时间复杂度较高，通常情况下不适合处理大规模的数据排序。

二、Java冒泡排序算法实现

下面是Java语言实现的冒泡排序算法示例代码：

```java

public class BubbleSort {

public static void bubbleSort(int[] array) {

int n = array.length;

for (int i = 0; i < n - 1; i++) {

for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {

if (array[j] > array[j + 1]) {

int temp = array[j];

array[j] = array[j + 1];

array[j + 1] = temp;

}

}

}

}

public static void main(String[] args) {

int[] array = {4, 2, 7, 1, 3, 5};

bubbleSort(array);

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

System.out.print(array[i] + " ");

}

}

}

```

在这段代码中，我们首先定义了一个bubbleSort()方法，该方法接收一个整型数组作为参数，并对该数组进行冒泡排序。在该方法中，我们使用了两层嵌套循环来实现对数组的排序，具体来说：

- 外层循环控制排序的轮数，因为每一轮冒泡排序后，数组的最大值都会被放到最后一个位置，所以最多只需要进行n-1轮排序。

- 内层循环控制每一轮排序中的比较和交换操作。由于每一轮排序后，已经确定了这一轮的最大值，所以那个最大值不需要再参与比较和交换操作，因此j的取值范围是0到n-i-1。

三、冒泡排序算法的时间复杂度

冒泡排序算法的时间复杂度非常容易计算，因为该算法中有两层嵌套循环，每次循环都需要对相邻的两个元素进行比较和交换操作。因此，该算法的时间复杂度为O(n^2)，即最坏情况下需要进行n(n-1)/2次比较和交换操作。

虽然冒泡排序算法的时间复杂度较高，但是它还是有一定的优点。比如，该算法是一种稳定的排序算法，即如果两个元素的值相等，则它们在排序前后的相对位置不会改变。此外，由于冒泡排序算法很简单，实现起来也很容易，因此在一些特定场合下仍然具有一定的应用价值。

四、冒泡排序算法的优化

尽管冒泡排序算法具有一定的应用价值，但是由于其时间复杂度较高，在数据量较大时难以快速排序。因此，为了提高冒泡排序算法的效率，我们需要对其进行优化。下面介绍两种优化冒泡排序算法的方法：

1. 设置标志位优化

由于冒泡排序算法在每一轮比较和交换操作中都会进行一些无用的操作，因此我们可以设置一个标志位，用于记录每一轮排序中是否有发生交换操作，如果有发生交换操作，则标志位设为true，否则标志位设为false。如果某一轮排序操作中发现没有进行任何交换操作，则说明数组已经有序，不需要再进行排序，可以直接退出循环。示例代码如下：

```java

public class BubbleSort {

public static void bubbleSort(int[] array) {

int n = array.length;

boolean flag = true; // 设置标志位

for (int i = 0; i < n - 1 && flag; i++) { // 添加标志位判断条件

flag = false;

for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {

if (array[j] > array[j + 1]) {

int temp = array[j];

array[j] = array[j + 1];

array[j + 1] = temp;

flag = true; // 标志位设为true

}

}

}

}

public static void main(String[] args) {

int[] array = {4, 2, 7, 1, 3, 5};

bubbleSort(array);

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

System.out.print(array[i] + " ");

}

}

}

```

2. 记录最后一个交换位置优化

在冒泡排序算法的过程中，每一轮都会将前面的最大值放到后面，不断缩小排序的范围。因此，在实现冒泡排序算法的过程中，我们可以记录每次交换元素的位置，这个位置之后的元素的位置已经被排好序了，因此在下一轮排序的时候，只需要对前面没有排好序的元素进行比较和交换操作即可。示例代码如下：

```java

public class BubbleSort {

public static void bubbleSort(int[] array) {

int n = array.length;

int lastSwap = n - 1; // 记录最后一个交换位置

while (lastSwap > 0) {

int k = lastSwap;

lastSwap = 0;

for (int i = 0; i < k; i++) {

if (array[i] > array[i + 1]) {

int temp = array[i];

array[i] = array[i + 1];

array[i + 1] = temp;

lastSwap = i; // 更新最后一个交换位置

}

}

}

}

public static void main(String[] args) {

int[] array = {4, 2, 7, 1, 3, 5};

bubbleSort(array);

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

System.out.print(array[i] + " ");

}

}

}

```

五、注意要点

1. 稳定性

冒泡排序算法是一种稳定的排序算法，即如果两个元素的值相等，则它们在排序前后的相对位置不会改变。这点需要特别注意，因为在一些场合下，我们需要保证排序的稳定性。

2. 时间复杂度

冒泡排序算法的时间复杂度为O(n^2)，因此在面对大规模的数据排序时，应该选择其他的排序算法。如果需要排序的数据量比较小，可以使用冒泡排序算法。

3. 优化算法

冒泡排序算法可以通过设置标志位和记录最后一个交换位置等优化方法，提高其效率和速度。

6、小结

冒泡排序算法是一种较为简单的排序算法，其主要思想是将相邻的元素进行比较和交换，达到排序的目的。尽管该算法的时间复杂度较高，但是其实现过程简单，容易理解。在实际应用过程中，可以通过设置标志位和记录最后一个交换位置等方法来优化算法，提高排序效率。

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