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演算法(氣泡排序的演算法)


先 貼 出 冒 泡 排 序 的 代 碼 如 下

package cp.hlg.ken;


public class MaoPAO {
//氣泡排序
public static void sort(int[] a){
//a={31,23,21,25,45,31,76,43,25,56} 10個數字
int temp = 0;
for (int i = 1; i < a.length; i++) {
//上述a需要在第一個for迴圈結構迴圈9次   (n-1)趟
for (int j =1; j < a.length-i; j++) {
  // 在進入第二次for迴圈的第一次的時候,23依次和鄰近的數字進行比較。需要比較9次 (n-i)次
  // 在進入第二次for迴圈的第一次的時候,31依次和鄰近的數字進行比較。需要比較8次 (n-i)次
  // ..........
//判斷前者和後者的大小,如果前者大於後者,那麼前者和後者進行置換。
//a[0]和a[1]比較。a[1]和a[2]比較。依次這樣進行下去。
if (a[j-1]>a[j]) {
//開始的時候a[j-1]=31 a[j]=23
temp = a[j]; //31 temp=31 a[j-1]=31
a[j] = a[j-1];//23  a[j]=31 temp=31
a[j-1] = temp; //a[j-1]=23
}
//修改之後a[j-1]=23 a[j]=31
}
}
}

public static void main(String[] args) {
int[] a={31,23,21,25,45,31,76,43,25,56};
MaoPAO.sort(a);
for (int j = 0; j < a.length - 1; j++) {
System.out.print(a[j] + ",");
}
}
}

結果如下

21,23,25,25,31,31,43,45,76,

下 面 對 這 種 排 序 算 法 進 行 分 析 研 究 

原理

(在要排序的一組數中,對當前還未排好序的範圍內的全部數,自上而下對相鄰的兩個數依次進行比較和調整,讓較大的數往下
沉,較小的往上冒。)
比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大,就交換他們兩個。
對每一對相鄰元素作同樣的工作,從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點,最後的元素應該會是最大的數。
針對所有的元素重複以上的步驟,除了最後一個。
持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟,直到沒有任何一對數字需要比較。


氣泡排序就是把小的元素往前調或者把大的元素往後調。比較是相鄰的兩個元素比較,交換也發生在這兩個元素之間。所以,
如果兩個元素相等,我想你是不會再無聊地把他們倆交換一下的;如果兩個相等的元素沒有相鄰,那麼即使通過前面的兩兩交
換把兩個相鄰起來,這時候也不會交換,所以相同元素的前後順序並沒有改變,所以氣泡排序是一種穩定排序演算法。

氣泡排序是一種用時間換空間的排序方法,最壞情況是把順序的排列變成逆序,或者把逆序的數列變成順序。

在這種情況下,每一次比較都需要進行交換運算。舉個例子來說,一個數列 5 4 3 2 1 進行冒泡升序排列,第一次

大迴圈從第一個數(5)開始到倒數第二個數(2)結束,比較過程:先比較5和4,4比5小,交換位置變成4 5 3 2 1;比較5和

3,3比5小,交換位置變成4 3 5 2 1……最後比較5和1,1比5小,交換位置變成4 3 2 1 5。這時候共進行了4次比較交換運算

,最後1個數變成了數列最大數。第二次大迴圈從第一個數(4)開始到倒數第三個數(2)結束。進行3次比較交換運算。
…… 所以總的比較次數為 4 + 3 + 2 + 1 = 10次
對於n位的數列則有比較次數為 (n-1) + (n-2) + ... + 1 = n * (n - 1) / 2,這就得到了最大的比較次數
而O(N^2)表示的是複雜度的數量級。舉個例子來說,如果n = 10000,那麼 n(n-1)/2 = (n^2 - n) / 2 = (100000000 - 10000) / 2,

相對10^8來說,10000小的可以忽略不計了,所以總計算次數約為0.5 * N^2。用O(N^2)就表示了其數量級(忽略前面係數0.5)。

思路:將相鄰的兩個數比較,將較小的數調到前頭;有n個數就要進行n-1趟比較,第一次比較中要進行n-1次兩兩比較,在第j趟比較中,要進行n-j次兩兩比較。

氣泡排序的程式碼