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如何使用Java代码实现冒泡排序

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冒泡排序原理

  1. 比较相邻的两个元素。如果第一个比第二个大则交换他们的位置(升序排列，降序则反过来)。

  2. 从列表的开始一直到结尾，依次对每一对相邻元素都进行比较。这样，值最大的元素就通过交换“冒泡”到了列表的结尾，完成第一轮“冒泡”。

  3. 重复上一步，继续从列表开头依次对相邻元素进行比较。已经“冒泡”出来的元素不用比较(一直比较到结尾也可以，已经“冒泡”到后面的元素即使比较也不需要交换，不比较可以减少步骤)。

  4. 继续从列表开始进行比较，每轮比较会有一个元素“冒泡”成功。每轮需要比较的元素个数会递减，一直到只剩一个元素没有“冒泡”时(没有任何一对元素需要比较)，则列表排序完成。

冒泡排序过程

以该一维数组为例：

int[] array = new int[]{55,33,22,66,11};
第一轮冒泡

  1. 图①为第一轮"冒泡"中数据的起始顺序柱形图，只要满足条件：“前一个元素比后一个元素大，则交换位置顺序，否则不交换”。

  2. array[0]=55 > array[1]=33，条件满足，交换元素的位置顺序，如图②所示；

  3. array[1]=55 > array[2]=22，条件满足，交换元素的位置顺序，如图③所示；

  4. array[2]=55 < array[3]=66，条件不满足，不交换元素的位置顺序，如图③所示；

  5. array[3]=66 > array[4]=11，条件满足，交换元素的位置顺序，如图④所示；

第一轮"冒泡"演示如图所示：
如何使用Java代码实现冒泡排序

第二轮冒泡

  1. 图④为第二轮"冒泡"中数据的起始顺序柱形图；

  2. array[0]33 > array[1]=22，条件满足，交换元素的位置顺序，如图⑤所示；

  3. array[1]33 < array[2]=55，条件不满足，不交换元素的位置顺序，如图⑤所示；

  4. array[2]55 > array[3]=11，条件满足，交换元素的位置顺序，如图⑥所示；

第二轮"冒泡"演示如图所示：
如何使用Java代码实现冒泡排序

第三轮冒泡

  1. 图⑥为第三轮"冒泡"中数据的起始顺序柱形图；

  2. array[0]=22 < array[1]=33，条件不满足，不交换元素的位置顺序，如图⑥所示；

  3. array[1]=33 > array[2]=11，条件满足，交换元素的位置顺序，如图⑦所示；

第三轮"冒泡"演示如图所示：
如何使用Java代码实现冒泡排序

第四轮冒泡

  1. 图⑦为第四轮"冒泡"中数据的起始顺序柱形图；

  2. array[0]=22 > array[1]=11，条件满足，交换"22"和"11"的位置顺序，如图⑧所示；

第四轮"冒泡"演示如图所示：
如何使用Java代码实现冒泡排序

至此，对数组的冒泡排序的过程就完成啦！

具体代码实现

BubbleSort类：

public class BubbleSort {
    public static void sort(int array[]) {
        //i表示第几轮“冒泡”，j 表示“走访”到的元素索引。
        // 每一轮“冒泡”中，j 需要从列表开头“走访”到 array.length - 1 的位置。
        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }}

TestMain类

import java.util.Arrays;public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[]{55, 33, 22, 66, 11};
        //输出排序前的array数组
        System.out.print("排序前：");
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        //调用BubbleSort类中的sort方法对array数组进行排序
        BubbleSort.sort(array);
        //输出冒泡排序后的array数组
        System.out.print("排序后：");
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }}

运行结果如下：

排序前：[55, 33, 22, 66, 11]排序后：[11, 22, 33, 55, 66]

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