Java冒泡排序详细讲解

冒泡排序是一种简单但效率较低的排序算法,它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。具体实现如下:

算法步骤:

  1. 比较相邻的元素:从第一个元素开始,依次比较相邻的两个元素,如果顺序不正确就交换它们的位置,直到将最大的元素移到数列末尾。

  2. 重复上述步骤:对剩下的元素重复上述步骤,每次遍历都能确定一个最大值,并将其放置到正确的位置。

  3. 重复直到排序完成:持续以上步骤,直到所有元素都已排好序。

Java 代码示例:

java 复制代码
public class BubbleSort {
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    // 交换 arr[j] 和 arr[j+1]
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
        bubbleSort(arr);
        System.out.println("排序后的数组:");
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    }
}

详细讲解:

  • 冒泡排序的外层循环控制了总共需要进行几轮比较,对于长度为 n 的数组,需要进行 n-1 轮比较。
  • 内层循环中的 j 控制了每一轮比较中的具体操作,每轮比较将最大的数交换到最后,因此每次都可以将一个元素放置到正确的位置上。
  • 每次比较都是相邻两个元素的比较,如果前一个元素大于后一个元素,则进行交换。
  • 最终经过多轮比较,数组将被排列成正确的顺序。

冒泡排序的时间复杂度为 O(n^2),其中 n 为数组的长度。虽然它简单易懂,但对于大型数据集合并不适用,因为其效率较低。

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