【基础1】冒泡排序

核心思想

冒泡排序是通过相邻元素的连续比较和交换,使得较大的元素逐渐"浮"到数组的末尾,如同水中气泡上浮的过程

特点:

  • 每轮遍历将最大的未排序元素移动到正确位置
  • 稳定排序:相等元素的相对位置保持不变
  • 原地排序:不需要额外存储空间
复杂度
情况 时间复杂度 空间复杂度
最好情况 O(n) O(1)
最坏情况 O(n²) O(1)
平均情况 O(n²) O(1)
优缺点

优点

  1. 实现简单,代码易读
  2. 不需要额外内存空间
  3. 对部分有序数组效率较高(通过优化)

缺点

  1. 时间复杂度较高,不适合大数据量
  2. 元素需要频繁交换,效率低于其他O(n²)算法(如选择排序)

适用场景

  • 小规模数据排序(n ≤ 1000)
  • 数据基本有序的情况
  • 日常基本很少使用
代码实现(Java)
java 复制代码
public class BubbleSortDemo {
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        //外层循环控制排序轮数
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            //内层循环控制相邻元素比较
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                //升序排列的交换逻辑
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {5, 3, 8, 4, 2};
        System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(data));
        bubbleSort(data);
        System.out.println("排序后: " + Arrays.toString(data));
    }
}
过程示例

初始: 5 3 8 4 2

第1轮:3 5 4 2 [8]

第2轮:3 4 2 [5 8]

第3轮:3 2 [4 5 8]

第4轮:2 [3 4 5 8]

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