关于冒泡排序的最简单方法和进一步的优化

        以前接触过一些排序方法,对冒泡排序也有一定的了解。但是只是为了记住而了解。此次重新学习了冒泡排序,发现自己当初学习的只是最简单的冒泡排序算法。急需进一步的优化。在此,我将自己最新学到的优化方法说出来和大家一起分享,也为了自己将来的巩固学习。

          先来看最简单的冒泡:

class Bubble_2
{
	public void bubble_2(int a[])
	{
		int temp;
		for(int i=0;i<a.length;i++)
		{
			for(int j=i+1;j<a.length;j++)
			{
				if(a[i]>a[j])
				{
					temp=a[j];
					a[j]=a[i];
					a[i]=temp;
				}
			}
		}
		
	}
	
}

              此处代码应该很好理解,如图1:所示。这也是初学者先学习的一种排序方法。但是此算法的效率非常低下,因为先排好序的关键字对后边没什么帮助。还有可能将关键字较小者放在靠后的位置。急需改进。

          优化代码如下:

//优化,从尾部开始,将最小值向前移动
class Bubble_3
{
	public void bubble_3(int a[])
	{
		int temp;
		//外层循环的i表示数组前面已经有序的个数。
		for(int i=0;i<a.length;i++)
		{
			for(int j=a.length-1;j>i;j--)
			{
				if(a[j]<a[j-1])
				{
					temp=a[j];
					a[j]=a[j-1];
					a[j-1]=temp;
				}
			}
		}
		
	}
	
}


         如图2所示:此算法的好处在于,排序时候从后边开始,将较小者往前边移动。这样较小者会不断往前移动。解决了第一个算法,可能将较小者移到后边的情况,提高了算法效率。在上十万条数据的排序过程中,这种差异将会体现出来。

             




如此看来,冒泡排序算法似乎已经够完美了?然而还可以进一步的优化。为什么呢?

        因为如果待排序列为{2,1,3,4,5,6,7,8,9} 也就是说,除了第一个和第二个关键字需要交换外,别的已经有序。按照第二种算法,算法将会对每个循环中的j都会执行一遍,即使只有比较数据,并没有交换数据。这个动作是大大多余的,所以可以改进。如图3所示:

      

        算法改进可以使用最常用的办法,那就是设置一个标记变量flag,当循环中没有交换数据时,算法将停止循环。执行结束。代码如下:

	 public static void bubble_4(int a[])  
	     {  
	         int temp;  
	        boolean flag=true;  
	         //外层循环的i表示数组前面已经有序的个数。  
	         for(int i=0;i<a.length&&flag;i++)  
	         {  
	        	//将flag置为false  
	                flag=false; 
	            for(int j=a.length-1;j>i;j--)  
	            {  
	                  
	                if(a[j]<a[j-1])  
	                 {  
	                     temp=a[j];  
	                     a[j]=a[j-1];  
	                     a[j-1]=temp;  
	                     //若本次有交换发生,则将flag重置为true  
	                     flag=true;  
	                       
	                 }  
	             }  
	         }
	         for(int x:a)
	 		{
	 			System.out.println(x);
	 		}	
	           
	    }  


 



        经过这样的改进,算法执行效率有了一定的提高,可以避免在已经有序的情况下的无意义的循环判断。


分析两种冒泡排序,代码如下:

 

排序1为从前面将数据挨个移到最后面。内层循环中,j<a.length-1-i是因为: -i是指数组中后边的i为已经有序,减去i可以减少比较次数。当然不减去i也可以搞定。

//冒泡排序1
 public static void bubble(int[] a)
 {
  boolean flag=true;
  //外层循环的i表示数组后面已经有序的个数。
  for(int i=0;i<a.length&&flag;i++)
  {  
   flag=false; 
   for(int j=0;j<a.length-1-i;j++)      {
    
    if(a[j]>a[j+1])
    {
     int temp=a[j];
     a[j]=a[j+1];
     a[j+1]=temp;
     flag=true;
    }
   }
  }
  for(int x:a)
  {
   System.out.println(x);
  } 
 }


 


排序2将数据从后边挨个移到最前面。内层循环中,j>i是因为:此处j>i而不是j>0可以减少比较次数,因为前面的i位已经有序。当然j>0也可以排序。

 //冒泡排序2
  public static void bubble_4(int a[])  
      {  
          int temp;  
         boolean flag=true;  
          //外层循环的i表示数组前面已经有序的个数。  
          for(int i=0;i<a.length&&flag;i++)  
          {  
          //将flag置为false  
                 flag=false; 
             for(int j=a.length-1;j>i;j--)                  {  
                   
                 if(a[j]<a[j-1])  
                  {  
                      temp=a[j];  
                      a[j]=a[j-1];  
                      a[j-1]=temp;  
                      //若本次有交换发生,则将flag重置为true  
                      flag=true;  
                        
                  }  
              }  
          }
          for(int x:a)
    {
     System.out.println(x);
    } 
            
     }  


 



原文地址:https://www.cnblogs.com/lanzhi/p/6467350.html