我的Java開發學習之旅------>Java經典排序演算法之冒泡排序，------java

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冒泡排序（Bubble Sort）是一種簡單的排序演算法。它重複地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重複地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端。

一、演算法原理

　　 冒泡排序演算法的運作如下：

1、比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。

2、對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。

3、 針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。

4、 持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。

二、演算法分析

時間複雜度
演算法穩定性冒泡排序就是把小的元素往前調或者把大的元素往後調。比較是相鄰的兩個元素比較，交換也發生在這兩個元素之間。所以，如果兩個元素相等，我想你是不會再無聊地把他們倆交換一下的；如果兩個相等的元素沒有相鄰，那麼即使通過前面的兩兩交換把兩個相鄰起來，這時候也不會交換，所以相同元素的前後順序並沒有改變，所以冒泡排序是一種穩定排序演算法。演算法演練
下面動畫示範從最後一個數開始和上一個數比較，如果小於上一個數就交換位置。

ps:讀者也可以自己開啟下面的連結，自己設定要排序的數組，進行排序演練

冒泡排序動畫示範（http://student.zjzk.cn/course_ware/data_structure/web/flashhtml/maopaopaixu.htm）

三、代碼實現

public class BubbleSortTest {/** * 冒泡排序 * @param source *            要進行排序的數組 */public static void bubbleSort(int[] source) {int length = source.length;for (int i = 0; i < length - 1; i++) { //N個數需N-1趟,每趟完成之後,較大元素將冒到數組最末端for (int j = 0; j < length - 1 - i; j++) {  //每趟需要比較N-i次比較if (source[j] > source[j + 1]) {swap(source, j, j + 1);}System.out.print("\n外迴圈第" + (i + 1) + "次,內迴圈第" + (j + 1)+ "次,排序結果：");printArray(source);}System.out.println("");}}/** * 交換x、y下標指向的值 *  * @param source *            要進行交換的數組 * @param x *            數組下標x * @param y *            數組下標x */private static void swap(int[] source, int x, int y) {int temp = source[x];source[x] = source[y];source[y] = temp;}/** * 遍曆數組然後列印 * @param source 要列印的數組 */private static void printArray(int[] source) {for (int i = 0; i < source.length; i++) {System.out.print("\t" + source[i]);}}public static void main(String[] args) {int[] source = { 24, 19, 26, 39, 36, 7, 31, 29, 38, 23 };System.out.println("排序前：");printArray(source);System.out.println("\n");bubbleSort(source);System.out.println("\n\n排序後：");printArray(source);}}

四、運行結果

排序前：2419263936731293823外迴圈第1次,內迴圈第1次,排序結果：1924263936731293823外迴圈第1次,內迴圈第2次,排序結果：1924263936731293823外迴圈第1次,內迴圈第3次,排序結果：1924263936731293823外迴圈第1次,內迴圈第4次,排序結果：1924263639731293823外迴圈第1次,內迴圈第5次,排序結果：1924263673931293823外迴圈第1次,內迴圈第6次,排序結果：1924263673139293823外迴圈第1次,內迴圈第7次,排序結果：1924263673129393823外迴圈第1次,內迴圈第8次,排序結果：1924263673129383923外迴圈第1次,內迴圈第9次,排序結果：1924263673129382339外迴圈第2次,內迴圈第1次,排序結果：1924263673129382339外迴圈第2次,內迴圈第2次,排序結果：1924263673129382339外迴圈第2次,內迴圈第3次,排序結果：1924263673129382339外迴圈第2次,內迴圈第4次,排序結果：1924267363129382339外迴圈第2次,內迴圈第5次,排序結果：1924267313629382339外迴圈第2次,內迴圈第6次,排序結果：1924267312936382339外迴圈第2次,內迴圈第7次,排序結果：1924267312936382339外迴圈第2次,內迴圈第8次,排序結果：1924267312936233839外迴圈第3次,內迴圈第1次,排序結果：1924267312936233839外迴圈第3次,內迴圈第2次,排序結果：1924267312936233839外迴圈第3次,內迴圈第3次,排序結果：1924726312936233839外迴圈第3次,內迴圈第4次,排序結果：1924726312936233839外迴圈第3次,內迴圈第5次,排序結果：1924726293136233839外迴圈第3次,內迴圈第6次,排序結果：1924726293136233839外迴圈第3次,內迴圈第7次,排序結果：1924726293123363839外迴圈第4次,內迴圈第1次,排序結果：1924726293123363839外迴圈第4次,內迴圈第2次,排序結果：1972426293123363839外迴圈第4次,內迴圈第3次,排序結果：1972426293123363839外迴圈第4次,內迴圈第4次,排序結果：1972426293123363839外迴圈第4次,內迴圈第5次,排序結果：1972426293123363839外迴圈第4次,內迴圈第6次,排序結果：1972426292331363839外迴圈第5次,內迴圈第1次,排序結果：7192426292331363839外迴圈第5次,內迴圈第2次,排序結果：7192426292331363839外迴圈第5次,內迴圈第3次,排序結果：7192426292331363839外迴圈第5次,內迴圈第4次,排序結果：7192426292331363839外迴圈第5次,內迴圈第5次,排序結果：7192426232931363839外迴圈第6次,內迴圈第1次,排序結果：7192426232931363839外迴圈第6次,內迴圈第2次,排序結果：7192426232931363839外迴圈第6次,內迴圈第3次,排序結果：7192426232931363839外迴圈第6次,內迴圈第4次,排序結果：7192423262931363839外迴圈第7次,內迴圈第1次,排序結果：7192423262931363839外迴圈第7次,內迴圈第2次,排序結果：7192423262931363839外迴圈第7次,內迴圈第3次,排序結果：7192324262931363839外迴圈第8次,內迴圈第1次,排序結果：7192324262931363839外迴圈第8次,內迴圈第2次,排序結果：7192324262931363839外迴圈第9次,內迴圈第1次,排序結果：7192324262931363839排序後：7192324262931363839

五、雙向冒泡排序演算法原理：傳統冒泡演算法原理冒泡排序演算法的運作如下：（從後往前）

1. 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
2. 對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
3. 針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
4. 持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。

雙向冒泡演算法原理雙向冒泡排序演算法的運作如下：

1. 傳統冒泡氣泡排序的雙向進行，先讓氣泡排序由左向右進行，再來讓氣泡排序由右往左進行，如此完成一次排序的動作
2. 使用left與right兩個旗標來記錄左右兩端已排序的元素位置。

演算法執行個體：一個排序的例子如下所示：排序前：45 19 77 81 13 28 18 1977 11往右排序：19 45 77 13 28 18 19 7711 [81]向左排序：[11] 19 45 77 13 28 1819 77 [81]往右排序：[11] 19 45 13 28 18 19 [77 77 81]向左排序：[11 13] 19 45 18 28 19 [77 77 81]往右排序：[11 13] 19 18 28 19 [45 77 77 81]向左排序：[11 13 18] 19 19 28 [45 77 77 81]往右排序：[11 13 18] 19 19 [28 45 77 77 81]向左排序：[11 13 18 19 19] [28 45 77 77 81]如上所示，括弧中表示左右兩邊已排序完成的部份，當left >= right時，則排序完成。


六、代碼實現

package cn.fuxi.ms.sort;public class DoubleBubbleSortTest {/** * 雙向冒泡排序 * 在每一趟排序中，正向冒泡排序將剩餘所有元素中較大的元素冒至剩餘元素最右端，反向冒泡排序將剩餘所有元素中較小的元素冒至剩餘元素最左端 * @param source *            要進行排序的數組 */public static void doubleBubbleSort(int[] source) {int length = source.length;for (int i = 0, j; i < length / 2; i++) { // N個數需N/2趟for (j = i; j < length - 1 - i; j++) { // 每趟需要比較N-i次比較if (source[j] > source[j + 1]) {swap(source, j, j + 1);}System.out.println("第" + (i + 1) + "次正向冒泡,排序結果：");printArray(source);}System.out.println();// 添加一層迴圈,同時從右至左,則每當此for迴圈結束,較小的數往左邊冒出for (--j; j > i; j--) {if (source[j - 1] > source[j]) {swap(source, j - 1, j);}System.out.println("第" + (i + 1) +"次反向冒泡,排序結果：");printArray(source);}System.out.println("");}}/** * 交換x、y下標指向的值 *  * @param source *            要進行交換的數組 * @param x *            數組下標x * @param y *            數組下標x */private static void swap(int[] source, int x, int y) {int temp = source[x];source[x] = source[y];source[y] = temp;}/** * 遍曆數組然後列印 *  * @param source *            要列印的數組 */private static void printArray(int[] source) {for (int i = 0; i < source.length; i++) {System.out.print("\t" + source[i]);}System.out.println();}public static void main(String[] args) {int[] source = { 24, 19, 26, 39, 36, 7, 31, 29, 38, 23 };System.out.println("排序前：");printArray(source);doubleBubbleSort(source);System.out.println("\n\n排序後：");printArray(source);}}

七、列印結果

排序前：2419263936731293823第1次正向冒泡,排序結果：1924263936731293823第1次正向冒泡,排序結果：1924263936731293823第1次正向冒泡,排序結果：1924263936731293823第1次正向冒泡,排序結果：1924263639731293823第1次正向冒泡,排序結果：1924263673931293823第1次正向冒泡,排序結果：1924263673139293823第1次正向冒泡,排序結果：1924263673129393823第1次正向冒泡,排序結果：1924263673129383923第1次正向冒泡,排序結果：1924263673129382339第1次反向冒泡,排序結果：1924263673129233839第1次反向冒泡,排序結果：1924263673123293839第1次反向冒泡,排序結果：1924263672331293839第1次反向冒泡,排序結果：1924263672331293839第1次反向冒泡,排序結果：1924267362331293839第1次反向冒泡,排序結果：1924726362331293839第1次反向冒泡,排序結果：1972426362331293839第1次反向冒泡,排序結果：7192426362331293839第2次正向冒泡,排序結果：7192426362331293839第2次正向冒泡,排序結果：7192426362331293839第2次正向冒泡,排序結果：7192426362331293839第2次正向冒泡,排序結果：7192426233631293839第2次正向冒泡,排序結果：7192426233136293839第2次正向冒泡,排序結果：7192426233129363839第2次正向冒泡,排序結果：7192426233129363839第2次反向冒泡,排序結果：7192426233129363839第2次反向冒泡,排序結果：7192426232931363839第2次反向冒泡,排序結果：7192426232931363839第2次反向冒泡,排序結果：7192423262931363839第2次反向冒泡,排序結果：7192324262931363839第2次反向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次反向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次反向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次反向冒泡,排序結果：7192324262931363839第3次反向冒泡,排序結果：7192324262931363839第4次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839第4次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839第4次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839第4次反向冒泡,排序結果：7192324262931363839第4次反向冒泡,排序結果：7192324262931363839第5次正向冒泡,排序結果：7192324262931363839排序後：7192324262931363839

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  作者：歐陽鵬  歡迎轉載，與人分享是進步的源泉！

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