Java冒泡排序超详解，手把手教你搞定经典排序算法

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冒泡排序的优化空间主要有两种：1. 使用swapped标志位减少不必要的遍历；2. 记录每趟最后一次交换的位置，减少内层循环次数。此外，常见的经典排序算法包括选择排序、插入排序、快速排序和归并排序，它们各有优劣，适用于不同场景。选择排序需综合考虑数据规模、数据特点、内存限制及稳定性等因素。

冒泡排序，简单来说，就是像水底的气泡一样，轻的先冒出来。在Java里实现它，就是重复比较相邻的元素，如果顺序不对就交换，直到整个数组排好序。

解决方案

public class BubbleSort {

    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        boolean swapped; // 优化：如果一趟下来没有发生交换，说明已经有序

        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            swapped = false;
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    // 交换 arr[j] 和 arr[j+1]
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                    swapped = true;
                }
            }

            // 如果没有发生交换，说明数组已经有序
            if (!swapped) {
                break;
            }
        }
    }

    // 测试
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
        bubbleSort(arr);
        System.out.println("排序后的数组：");
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
    }
}

这段代码的核心在于两个嵌套的循环。外层循环控制排序的趟数，内层循环负责比较和交换。swapped变量是个小优化，如果某一趟下来没有发生任何交换，说明数组已经是有序的，就可以直接结束排序了。

冒泡排序的时间复杂度是O(n^2)，在数据量大的时候效率不高。但是，它的实现非常简单，易于理解，所以在一些对性能要求不高的场景下，或者作为教学示例，还是很有用的。

冒泡排序的优化空间有哪些？

除了上面提到的swapped标志位优化，还有一些其他的优化思路。比如，可以记录下每一趟排序中最后一次发生交换的位置，下一趟排序的时候，只需要比较到这个位置就可以了。

public static void optimizedBubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    int lastSwap = n - 1; // 记录最后一次交换的位置

    while (lastSwap > 0) {
        int currentSwap = 0; // 本趟排序最后一次交换的位置
        for (int j = 0; j < lastSwap; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // 交换 arr[j] 和 arr[j+1]
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
                currentSwap = j; // 记录本次交换的位置
            }
        }
        lastSwap = currentSwap; // 更新最后一次交换的位置
    }
}

这个优化主要减少了内层循环的次数，尤其是在数组部分有序的情况下，效果会比较明显。但是，最坏情况下，时间复杂度仍然是O(n^2)。

除了冒泡排序，还有哪些经典的排序算法值得学习？

排序算法有很多，除了冒泡排序，还有选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等等。

• 选择排序：每次从未排序的部分选择最小的元素，放到已排序部分的末尾。
• 插入排序：将未排序的元素插入到已排序序列的合适位置。
• 快速排序：选择一个基准元素，将数组分成两部分，一部分小于基准，一部分大于基准，然后递归地对这两部分进行排序。
• 归并排序：将数组递归地分成两半，分别排序，然后将排序好的两部分合并起来。

这些算法各有优缺点，适用于不同的场景。快速排序和归并排序的时间复杂度是O(n log n)，在大多数情况下效率更高。但是，它们的实现相对复杂一些。选择排序和插入排序虽然简单，但是效率较低。

如何选择合适的排序算法？

选择排序算法需要考虑多个因素，包括：

• 数据规模：数据量越大，越应该选择时间复杂度低的算法，比如快速排序或归并排序。
• 数据特点：如果数据基本有序，插入排序可能比快速排序更快。
• 内存限制：归并排序需要额外的内存空间，如果内存有限制，可能需要选择原地排序的算法，比如堆排序。
• 稳定性：如果需要保持相等元素的相对顺序，需要选择稳定的排序算法，比如归并排序和插入排序。

没有一种排序算法是万能的，需要根据具体的应用场景进行选择。很多编程语言的内置排序函数，比如Java的Arrays.sort()，通常会根据数据规模和特点自动选择合适的排序算法。

好了，本文到此结束，带大家了解了《Java冒泡排序超详解，手把手教你搞定经典排序算法》，希望本文对你有所帮助！关注golang学习网公众号，给大家分享更多文章知识！