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簡單排序演算法———氣泡排序

public class BubbleSortTest {

    public static void main(String [] args){
        
        int arr[] = {1,3,2,0};
        int arrLowToHigh[] = {1,2,3,4};
        int arrHighToLow[] = {4,3,2,1};
        print(arr);
        for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
            for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
                
if(arr[i]>arr[j]){ swap(arr, i, j); print(arr); } } }     print(arr);  } private static void swap(int[] arr, int i, int j) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; }
private static void print(int[] arr) { for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.print(arr[i]+"\t"); } System.out.println("\n"); } }

我們都知道氣泡排序的時間複雜度為O(n^2)。

我就來總結一下氣泡排序。

排序的時間複雜度主要是:比較+交換

首先來看下最優情況下 arrLowToHigh[] 陣列已經是從小到大排列,所以 最優時間複雜度為O(n),一次都不用交換;

最壞的是情況 arrHighToLow[] 要完全倒序,每次進入都要交換,所以時間複雜度為O(n^2);

接下來分析一下一般情況下的亂序;

我這裡舉了一個4個元素的陣列

arr[] = {1,3,2,0};

陣列排列出始排列 : 1  3  2  0

1.進入大迴圈後 i=0,進入內迴圈 j=i+1(=1) arr[0]<arr[1]  條件不成立,不用交換

i=0 j=1  arr[0]<arr[1]  條件不成立,不用交換

i=0 j=2  arr[0]<arr[2]  條件不成立,不用交換

i=0 j=3  arr[0]<arr[3]  條件成立,交換   得:0  3  2  1

一輪結束 列印: 0  3  2  1

i++;  i=1

2.

i=1 j=2  arr[1]>arr[2]  條件成立,交換   得:0  2  3  1

i=1 j=3  arr[1]>arr[3]  條件成立,交換   得:0  1  3  2

第二輪結束 列印:0  1  3  2

i++;  i=2

3.

i=2 j=3  arr[2]>arr[3]  條件成立,交換   得:0  1  2  3

第三輪結束,排序完成

列印:0  1  2  3

貼上我蹩腳的畫圖

所以 亂序情況下,個別情況滿足交換條件,進行交換操作。

所以平均時間複雜度為O(n^2)

由於氣泡排序的比較方法確定了了,即 (n-1)n/2,這也就限定死了它的時間複雜度。

關於其穩定性,氣泡排序是穩定的,不會改變相同元素的相對順序。