美團面試，我竟然輸給了氣泡排序……
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作者
倪升武
本文為作者投稿，如需轉載，請聯絡原作者。
前一陣子有個讀者在微信裡跟我聊了一件很有趣的事情，他去美團實習，面試讓他哭笑不得，因為敗在了氣泡排序上。
情況是這樣子的，當時和麵試官聊的感覺還可以，就在他覺得好像差不多快結束的時候，面試官給他扔了個題：“我這剛好有紙和筆，你來寫個氣泡排序吧。”
這位讀者心裡一慌，為什麼慌，倒並不是因為不會寫，因為作為一個程式設計師，氣泡排序基本上沒有不會寫的，而是事發突然，感覺不太妙。當時他是這麼寫的：
public void bubbleSort(int[] a) {
for(int i = a.length - 1; i > 0; i--) {
for(int j = 0; j < i; j++) {
if(a[j] > a[j+1])
//交換，具體實現略
swap(a, j, j+1);
}
}
}
果不其然，他寫了之後，面試官就問他，這種寫法有沒有什麼問題？能否繼續優化？結果還真沒答上來。（看到這裡，讀者們不妨也先思考下如何優化。）
今天就這個氣泡排序，我們再多聊幾句，迴歸一下經典。也希望以後有朋友實習也好，校招也罷，不要再栽在同樣的問題上了。
氣泡排序演算法的時間複雜度高，如果不清楚演算法複雜度如何計算，可以參考下這篇文章： ofollow,noindex" target="_blank">循序漸進帶你學習時間複雜度和空間複雜度。 但是氣泡排序簡單，基本流程是：每一輪從頭開始兩兩比較，將較大的項放在較小項的右邊，這樣每輪下來保證該輪最大的數在最右邊。如何實現？就如上面這位朋友所寫的那樣，基本上大家都會寫。
但是今天主要討論的是如何優化，有人可能會說，這是再簡單不過的演算法了，還有什麼好優化的？確實，上面這段程式碼沒有毛病，但的確是有可優化之處的。
我們可以假設一種場景，比如 8 1 2 3 5 7，進行一次排序之後，結果就變成了 1 2 3 5 7 8，那我們還有必要再像上面程式碼裡那樣繼續迴圈下去嗎？肯定沒有必要了，因為這已經是最終結果了。
那針對上面的程式碼，我們優化的點主要在於： 假如某一趟排序之後已經有序，我們需要減少排序的趟數 。否則就做了很多無用功。
針對這個問題，我們可以考慮在演算法中加入一個布林變數，來標識該輪有沒有進行資料的交換，若在某一趟排序中未發現數據位置的交換，則說明待排序的無序區中所有的項均已滿足排序後的結果。那麼就沒有必要再次排序下去了。可以如下改造：
public void bubbleSort(int[] a) {
boolean exchange;
for(int i = a.length - 1; i > 0; i--) {
exchange = false;
for(int j = 0; j < i; j++) {
if(a[j] > a[j+1]) {
swap(a, j, j+1);
exchange = true;
}
}
if(!exchange) return;
}
}
這樣就優化完了，其實程式碼邏輯很簡單，通過一個布林變數即可監控一趟過程有沒有進行資料交換。
氣泡排序最好的情況是初始狀態是正序的，一次掃描即可完成排序，所以最好的時間複雜度為O(N)；最壞的情況是反序的，此時最壞的時間複雜度為O(N^2)。平均情況，每輪N/2次迴圈，N輪時間複雜度為O(N^2)。所以它並不是個好的排序演算法。 這個問題的討論就到此結束，如果有更好的優化演算法也歡迎留言討論。
氣泡排序並不好，但為什麼面試官還會去問？針對這件事情，我們需要注意什麼呢？
1. 經典的東西，可能已經不用了，但是從經典的東西身上，我們能學到的還有很多，否則也不會成為經典。特別是那些面試經常被問到的，總有它存在的合理性。
2. 教科書上的東西不代表實戰，所以很多時候考慮到非理想情況下，就可能不那麼適用了。面試官往往更加註重的是在不適用的情況下，面試者是如何應對的。面試官更加看重的是面試者的思路。
3. 應屆生不能浮躁，特別是在準備面試的時候，一定要步步為營，切忌好高騖遠，淺嘗輒止，多學習學習經典的資料結構和演算法（ 最常用的經典資料結構和演算法彙總 ），多做做演算法題還是很有必要的。
- The End -
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