60秒带你了解冒泡排序

排序似乎有很多种排序,选择、插入、快速、归并、基数排序等等,今天实现一种最简单的排序方式:冒泡排序(Bubble Sort)。

 int[] arr = {9,1,6,3,8,4};

↓(如何通过算法实现这个过程?)

 int[] arr = {1,3,4,6,8,9};

能一步实现得了吗?一步不行就几步,拆分一下。

假设上述给定数组内的数据需要我们排序,如何开始第一步呢?

↓(这可能就是我们第一步需要实现的,一个开始)

 int[] arr = {1,6,3,8,4,9};

任何事都需要走出第一步,一个开始,一个契机。

题外话:但在这里还是得承认一下并不是所有问题都适合拆分的太细去解决,可能这种思路更适合应用在回顾,或者说是复盘的过程中。

目录

一、什么是冒泡排序?

二、如何更好地理解冒泡排序?

三、完整代码


一、什么是冒泡排序?

冒泡排序的基本实现思路:假设这个数组中最大的一个数字排在第一个,通过内层循环的两两比较将会被挪至最后一个,这个过程很形象,就像一个泡泡从水底一下子冒至水面。

要实现上面的第一步需要我们建立一个循环,通过遍历数组,再去在循环中添加具体的判断逻辑,如果前>后,会执行什么操作?

针对  前 > 后  的触发逻辑:

如果下标对应的前一个数小于后一个数则不触发,如果大于则 arr[ i + 1 ] = arr[ i ],前的值立刻被赋给后。同时这个时候前的值也应该变成后的值,可以简单的理解为位置调换。但是我们需要建立一个临时变量用来储存未改变前的后的值。

  if (arr[i] > arr[i + 1]) {
      //int temp = arr[i + 1];
      arr[i + 1] = arr[i];
      arr[i] = temp;
  }

所以把这个逻辑嵌套进循环里我们可以得到什么呢?

            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {

                if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                    int temp = arr[i + 1];
                    arr[i + 1] = arr[i];
                    arr[i] = temp;
                }

            }

执行一次得到如上的结果,这说明最大的数,通过循环两两比较后已经成功地被放到了它应该在的位置。

那么我们如果再重复执行几次这个操作呢?

二、如何更好地理解冒泡排序?

针对冒泡排序的内部循环,只能确保数组中最大的数被排至最后,所以需要再嵌套一个外部循环控制这个进程多次执行,因为可以这样理解,当第一次最大的已经被排到最后,第二大的就是整个循环进程中需要往后排的最大的,非最小的都会即时成为当下最大的。

public class Order {

        public static void main(String[] args) {

            int[] arr = {9,1,6,3,8,4};

            for (int j=0; j<arr.length-1; j++) {

                for (int k=0; k<arr.length; k++){
                    System.out.print("["+arr[k]+"]");
                }


                for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {

                    if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                        int temp = arr[i + 1];
                        arr[i + 1] = arr[i];
                        arr[i] = temp;
                    }

                }

                System.out.println();
            }

        }

}

所以这时我们只需要仿照内部循环嵌套一个外部循环,但是是否需要执行那么多次呢?测试一下这个冒泡的过程,看需要执行到第几次就已经排序完毕。

由图可见其实第四次时就已经排序完成了,打印出来可以体现代码的具体逻辑。

三、完整代码

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {9,1,6,3,8,4};

        for (int j=0; j<arr.length; j++) {

            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {

                if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                    int temp = arr[i + 1];
                    arr[i + 1] = arr[i];
                    arr[i] = temp;
                }

            }

        }

        for (int i = 0; i<arr.length; i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }

    }

}

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