十三、冒泡排序算法及其优化

一、基本介绍

**冒泡排序（Bubble Sorting）的基本思想是：**通过对待排序序列从前向后（从下标较小的元素开始）,依次比较相邻元素的值，若发现逆序则交换，使值较大的元素逐渐从前移向后部，就象水底下的气泡一样逐渐向上冒。

二、优化前的代码

package cn.zzw.algorithm.sort1;import java.util.Arrays;public class BubbleSort {public static void main(String[] args) {int[] array={9,8,3,6,5,4};BubbleSort(array);}public static void BubbleSort(int array[]){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;}}System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序结果为：");System.out.println(Arrays.toString(array));}System.out.println("=====================");System.out.println("最终的排序的结果为"+ Arrays.toString(array));}}

测试结果：

"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\bin\java.exe" "-javaagent:D:\IntelliJ IDEA\IntelliJ IDEA 2019.3.3\lib\idea_rt.jar=20309:D:\IntelliJ IDEA\IntelliJ IDEA 2019.3.3\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\rt.jar;C:\Users\1\IdeaProjects\algorithm\out\production\algorithm" cn.zzw.algorithm.sort1.BubbleSort
第1趟排序结果为：
[8, 3, 6, 5, 4, 9]
第2趟排序结果为：
[3, 6, 5, 4, 8, 9]
第3趟排序结果为：
[3, 5, 4, 6, 8, 9]
第4趟排序结果为：
[3, 4, 5, 6, 8, 9]
第5趟排序结果为：
[3, 4, 5, 6, 8, 9]
=====================
最终的排序的结果为[3, 4, 5, 6, 8, 9]Process finished with exit code 0

三、冒泡排序算法的优化

因为排序的过程中，各元素不断接近自己的位置，如果一趟比较下来没有进行过交换，就说明序列有序，因此要在排序过程中设置一个标志 flag 判断元素是否进行过交换，从而减少不必要的比较。

如果我们发现在某趟排序中，没有发生一次交换，可以提前结束冒泡排序，这个就是优化。

四、优化后的代码

package cn.zzw.algorithm.sort1;import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;public class BubbleSort {public static void main(String[] args) {int[] array={9,8,3,6,5,4};BubbleSort(array);/*测试80000个数据冒泡排序所用的时间int[] arr=new int[80000];for (int i = 0; i < 80000; i++) {arr[i]=(int)(Math.random()*800000);}Date date1=new Date();SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");String format1 = simpleDateFormat.format(date1);System.out.println("排序前的时间是："+format1);BubbleSort(arr);Date date2=new Date();String format2 = simpleDateFormat.format(date2);System.out.println("排序前的时间是："+format2);*/}public static void BubbleSort(int array[]){boolean flag=false;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]){flag=true;int temp=array[j];array[j]=array[j+1];array[j+1]=temp;}}if(!flag){break;}else{flag=false;}System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序结果为：");System.out.println(Arrays.toString(array));}System.out.println("=====================");System.out.println("最终的排序的结果为"+ Arrays.toString(array));}}