排序高级之交换排序_冒泡排序

冒泡排序（Bubble Sort，台湾另外一种译名为：泡沫排序）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

冒泡排序对个项目需要O()的比较次数，且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实现的排序算法之一，但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。

冒泡排序是与插入排序拥有相等的运行时间，但是两种法在需要的交换次数却很大地不同。在最好的情况，冒泡排序需要次交换，而插入排序只要最多交换。冒泡排序的实现（类似下面）通常会对已经排序好的数列拙劣地运行（），而插入排序在这个例子只需要个运算。因此很多现代的算法教科书避免使用冒泡排序，而用插入排序取代之。冒泡排序如果能在内部循环第一次运行时，使用一个旗标来表示有无需要交换的可能，也可以把最好的复杂度降低到。在这个情况，已经排序好的数列就无交换的需要。若在每次走访数列时，把走访顺序反过来，也可以稍微地改进效率。有时候称为鸡尾酒排序，因为算法会从数列的一端到另一端之间穿梭往返。

冒泡排序算法的运作如下：

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2. 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。
3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4. 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。

由于它的简洁，冒泡排序通常被用来对于程序设计入门的学生介绍算法的概念。

最差时间复杂度
最优时间复杂度
平均时间复杂度
最差空间复杂度

下面的图显示了冒泡排序的执行过程。

参考自http://zh.wikipedia.org/wiki/

代码分析

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1. package com.baobaotao.test;  
2. /**  
3.  * 排序研究  
4.  * @author benjamin(吴海旭)  
5.  * @email benjaminwhx@sina.com / 449261417@qq.com  
6.  *  
7.  */  
8. public class Sort {  
9.       
10.     /**  
11.      * 经典冒泡排序  
12.      * @param array 传入的数组  
13.      */  
14.     public static void bubbleSort(int[] array) {  
15.         int length = array.length ;  
16.         int temp= 0 ;  
17.         //n个数排序循环n-1次，两两排序  
18.         for(int i=0;i<length-1;i++) {  
19.             //每一次循环放i+1个数在最后，所以每一次循环都要比较n-(i+1)个数  
20.             for(int j=0;j<length-i-1;j++) {  
21.                 if(array[j] > array[j+1]) {  
22.                     temp = array[j] ;  
23.                     array[j] = array[j+1] ;  
24.                     array[j+1] = temp ;  
25.                 }  
26.             }  
27.             for(int c : array) {  
28.                 System.out.print(c + " ") ;  
29.             }  
30.             System.out.println();  
31.         }  
32.     }  
33.       
34.     /**  
35.      * 标志位冒泡排序  
36.      * @param array 传入的数组  
37.      */  
38.     public static void bubbleSortFlag(int[] array) {  
39.         int length = array.length ;  
40.         int temp= 0 ;  
41.         //定义标志位  
42.         boolean flag = true ;  
43.         //n个数排序循环n-1次，两两排序  
44.         for(int i=0;i<length-1;i++) {  
45.             //每一次循环都把flag设为true  
46.             flag = true ;  
47.             //每一次循环放i+1个数在最后，所以每一次循环都要比较n-(i+1)个数  
48.             for(int j=0;j<length-i-1;j++) {  
49.                 if(array[j] > array[j+1]) {  
50.                     temp = array[j] ;  
51.                     array[j] = array[j+1] ;  
52.                     array[j+1] = temp ;  
53.                     //如果这次循环交换了任意两个数的位置，则把flag设为false  
54.                     flag = false ;  
55.                 }  
56.             }  
57.             //如果flag为true，则表示没有交换两个数的位置，退出程序  
58.             if(flag) {  
59.                 return ;  
60.             }  
61.             for(int c : array) {  
62.                 System.out.print(c + " ") ;  
63.             }  
64.             System.out.println();  
65.         }  
66.     }  
67.       
68.     public static void main(String[] args) {  
69.         int[] number={11,95,45,15,78,84,51,24,12} ;  
70.         bubbleSort(number) ;  
71.     }  
72. }  

本组数据为9个，普通冒泡排序肯定会执行n-1即为8次的排序，而用了标志位冒泡后，在第8次的时候发现和第7次一样(即为没交换)于是只输出的7次。由此可见在有的数据不是很乱的大数据情况下，标志位的速度会提升很多。

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