经典排序算法（一）--- 冒泡排序

冒泡排序

冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单直观的排序算法。它重复地遍历要排序的数组，依次比较两个相邻的元素大小，如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

算法原理

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
• 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
• 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

复杂度及稳定性

平均时间复杂度	最优时间复杂度	最坏时间复杂度	空间复杂度	稳定性
O(N^2)	O(N)	O(N^2)	O(1)	稳定

动画演示

视频演示

代码实现

1. python

   def bubble_sort(_list):
       for i in range(len(_list)-1):
           for j in range(0, len(_list)-1 - i):
               if _list[j] > _list[j+1]:
                   _list[j], _list[j + 1] = _list[j + 1], _list[j]
       return _list
   
   print(bubble_sort([2, 4,3,10,9, 1, 8, 5, 5]))
   # [1, 2, 3, 4, 5, 5, 8, 9, 10]
   

2. java

   static int[] bubbleSort(int[] listData) {
       for (int i = 0; i < listData.length; i++) {
           for (int j = 0; j < listData.length - 1 - i; j++) {
               int temp = listData[j];
               if (listData[j] > listData[j + 1]) {
                   listData[j] = listData[j + 1];
                   listData[j + 1] = temp;
               }
           }
       }
       return listData;
   }
   // 查看输出
   public static void main(String[] args) {
       int[] test = bubbleSort(new int[]{2, 4,3,10,9, 1, 8, 5, 5});
       for (int i: test) {
           System.out.println(i);
       }
   }
   

算法优化

冒泡排序还有一种优化算法，就是立一个 flag，当在一趟序列遍历中元素没有发生交换，则证明该序列已经有序。

1. python

   def bubble_sort(_list):
   	flag = True
       for i in range(len(_list)-1):  
           for j in range(0, len(_list)-1 - i):
               if _list[j] > _list[j+1]:
                   flag = False
                   _list[j], _list[j + 1] = _list[j + 1], _list[j]
           if flag:
               break
       return _list
       
   print(bubble_sort([2, 4,3,10,9, 1, 8, 5, 5]))
   # [1, 2, 3, 4, 5, 5, 8, 9, 10]
   

2. java

   static int[] bubbleSort(int[] listData) {
   	boolean flag = true;
       for (int i = 0; i < listData.length; i++) {
           for (int j = 0; j < listData.length - 1 - i; j++) {
               int temp = listData[j];
               if (listData[j] > listData[j + 1]) {
                   flag = false;
                   listData[j] = listData[j + 1];
                   listData[j + 1] = temp;
               }
           }
           if (flag){
               break;
           }
       }
       return listData;
   }
   // 查看输出
   public static void main(String[] args) {
       int[] test = bubbleSort(new int[]{2, 4,3,10,9, 1, 8, 5, 5});
       for (int i: test) {
           System.out.println(i);
       }
   }