Java實(shí)現(xiàn)冒泡排序與雙向冒泡排序算法的代碼示例
更新時(shí)間：2016年04月12日 08:47:20 作者：匆忙擁擠repeat
這篇文章主要介紹了Java實(shí)現(xiàn)冒泡排序與雙向冒泡排序算法的代碼示例,值得一提的是所謂的雙向冒泡排序并不比普通的冒泡排序效率來(lái)得高,注意相應(yīng)的時(shí)間復(fù)雜度,需要的朋友可以參考下
冒泡排序：
就是按索引逐次比較相鄰的兩個(gè)元素，如果大于/小于(取決于需要升序排還是降序排)，則置換，否則不做改變
這樣一輪下來(lái)，比較了n-1次，n等于元素的個(gè)數(shù)；n-2, n-3 ... 一直到最后一輪，比較了1次
所以 比較次數(shù)為遞減：從n-1 到 1
那么總的比較次數(shù)為：1+2+3+...+(n-1), 以等差公式計(jì)算：(1+n-1)/2*(n-1) ==> n/2*(n-1) ==> (n^2-n) * 0.5
用大O表示算法的時(shí)間復(fù)雜度：O(n^2) , 忽略了系數(shù)0.5和常數(shù)-n
public class BubbleSort {
public static void main(String[] args) {
int len = 10;
int[] ary = new int[len];
Random random = new Random();
for (int j = 0; j < len; j++) {
ary[j] = random.nextInt(1000);
}
System.out.println("-------排序前------");
for (int j = 0; j < ary.length; j++) {
System.out.print(ary[j] + " ");
}
/*
* 升序， Asc1和Asc2優(yōu)化了內(nèi)部循環(huán)的比較次數(shù)，比較好
* 總的比較次數(shù)：
* Asc1、Asc2：(1+n-1)/2*(n-1) ==> n/2*(n-1) ==> n*(n-1)/2 ==>(n^2-n)/2
* Asc： n^2-n
*/
// orderAsc(ary);
// orderAsc2(ary);
orderAsc1(ary);
//降序，只需要把判斷大小于 置換一下
}
static void orderAsc(int[] ary) {
int count = 0;//比較次數(shù)
int len = ary.length;
for (int j = 0; j < len; j++) {//外層固定循環(huán)次數(shù)
for (int k = 0; k < len - 1; k++) {//內(nèi)層固定循環(huán)次數(shù)
if (ary[k] > ary[k + 1]) {
ary[k] = ary[k + 1] + (ary[k + 1] = ary[k]) * 0;//一步交換
/* 交換兩個(gè)變量值
* a=a+b
* b=a-b
* a=a-b
*/
}
count++;
}
}
System.out.println("\n-----orderAsc升序排序后------次數(shù)：" + count);
for (int j = 0; j < len; j++) {
System.out.print(ary[j] + " ");
}
}
static void orderAsc1(int[] ary) {
int count = 0;//比較次數(shù)
int len = ary.length;
for (int j = 0; j < len; j++) {//外層固定循環(huán)次數(shù)
for (int k = len - 1; k > j; k--) {//內(nèi)層從多到少遞減比較次數(shù)
if (ary[k] < ary[k - 1]) {
ary[k] = ary[k - 1] + (ary[k - 1] = ary[k]) * 0;//一步交換
}
count++;
}
}
System.out.println("\n-----orderAsc1升序排序后------次數(shù)：" + count);
for (int j = 0; j < len; j++) {
System.out.print(ary[j] + " ");
}
}
static void orderAsc2(int[] ary) {
int count = 0;//比較次數(shù)
int len = ary.length;
for (int j = len - 1; j > 0; j--) {//外層固定循環(huán)次數(shù)
/*
* k < j; 總的比較次數(shù)=(n^2-n)/2
*/
for (int k = 0; k < j; k++) {//內(nèi)層從多到少遞減比較次數(shù)
if (ary[k] > ary[k + 1]) {
ary[k] = ary[k + 1] + (ary[k + 1] = ary[k]) * 0;//一步交換
}
count++;
}
}
System.out.println("\n-----orderAsc2升序排序后------次數(shù)：" + count);
for (int j = 0; j < len; j++) {
System.out.print(ary[j] + " ");
}
}
}
打印
-------排序前------ 898 7 862 286 879 660 433 724 316 737 -----orderAsc1升序排序后------次數(shù)：45 7 286 316 433 660 724 737 862 879 898
雙向冒泡排序
冒泡排序_雞尾酒排序、就是雙向冒泡排序。
此算法與冒泡排序的不同處在于排序時(shí)是以雙向在序列中進(jìn)行排序,外層比較左右邊界l<r,
內(nèi)層一個(gè)循環(huán)從左向右比，取高值置后；一個(gè)循環(huán)從右向左，取低值置前；
效率上，O(N^2), 不比普通的冒泡快
public class Bubble_CocktailSort {
public static void main(String[] args) {
int len = 10;
int[] ary = new int[len];
Random random = new Random();
for (int j = 0; j < len; j++) {
ary[j] = random.nextInt(1000);
}
/*
* 交換次數(shù)最小也是1次，最大也是(n^2-n)/2次
*/
// ary=new int[]{10,9,8,7,6,5,4,3,2,1}; //測(cè)試交換次數(shù)
// ary=new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,10,9}; //測(cè)試交換次數(shù)
System.out.println("-------排序前------");
for (int j = 0; j < ary.length; j++) {
System.out.print(ary[j] + " ");
}
orderAsc1(ary);
// orderAsc2(ary);
//降序，只需要把判斷大小于 置換一下
}
static void orderAsc1(int[] ary) {
int compareCount = 0;//比較次數(shù)
int changeCount = 0;//交換次數(shù)
int len = ary.length;
int left = 0, right = len -1, tl, tr;
while (left < right) {//外層固定循環(huán)次數(shù)
tl = left + 1;
tr = right - 1;
for (int k = left; k < right; k++) {//內(nèi)層從多到少遞減比較次數(shù), 從左向右
if (ary[k] > ary[k + 1]) {//前大于后， 置換
ary[k] = ary[k + 1] + (ary[k + 1] = ary[k]) * 0;//一步交換
changeCount++;
tr = k; //一輪中最后一比較的時(shí)候，將k所在索引賦給tr, tr表示以后比較的結(jié)束索引值, 從左向右比后，k表示左邊的索引
}
compareCount++;
}
right = tr;
for (int k = right; k > left; k--) {//內(nèi)層從多到少遞減比較次數(shù), 從右向左
if (ary[k] < ary[k - 1]) {//后小于前 置換
ary[k] = ary[k - 1] + (ary[k - 1] = ary[k]) * 0;//一步交換
changeCount++;
tl = k; //一輪中最后一比較的時(shí)候，將k所在索引賦給tl, tl表示以后比較的開(kāi)始索引值, 從向右向左比后，k表示右邊的索引
}
compareCount++;
}
left = tl;
}
System.out.println("\n-----orderAsc1升序排序后------比較次數(shù)：" + compareCount + ", 交換次數(shù)：" + changeCount);
for (int j = 0; j < len; j++) {
System.out.print(ary[j] + " ");
}
}
//跟orderAsc1的思路沒(méi)有區(qū)別
static void orderAsc2(int[] ary) {
int compareCount = 0;//比較次數(shù)
int changeCount = 0;//交換次數(shù)
int len = ary.length;
int l = 0, r = len -1, tl, tr;
for (; l < r; ) {//外層固定循環(huán)次數(shù)
tl = l + 1;
tr = r - 1;
/*
* 從左向右比，將大的移到后面
*/
for (int k = l; k < r; k++) {
if (ary[k] > ary[k + 1]) {
int temp = ary[k] + ary[k + 1];
ary[k + 1] = temp - ary[k + 1];
ary[k] = temp - ary[k + 1];
changeCount++;
tr = k;
}
compareCount++;
}
r = tr;
/*
* 從右向左比，將小的移到前面
*/
for (int k = r; k > l; k--) {
if (ary[k] < ary[k - 1]) {
int temp = ary[k] + ary[k - 1];
ary[k - 1] = temp - ary[k - 1];
ary[k] = temp - ary[k - 1];
changeCount++;
tl = k;
}
compareCount++;
}
l = tl;
}
System.out.println("\n-----orderAsc2升序排序后------比較次數(shù)：" + compareCount + ", 交換次數(shù)：" + changeCount);
for (int j = 0; j < len; j++) {
System.out.print(ary[j] + " ");
}
}
}
打印
-------排序前------ 783 173 53 955 697 839 201 899 680 677 -----orderAsc1升序排序后------比較次數(shù)：34, 交換次數(shù)：22 53 173 201 677 680 697 783 839 899 955
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