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，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}; //測試交換次數(shù)
// ary=new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,10,9}; //測試交換次數(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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