1.0.1冒泡排序的三种改进方式

0.算法改进解决的问题

由于冒泡算法的效率很低,时间复杂度过高,因此需要改进。

1.输入&输出

输入:一个无序的数组
输出:排序后的数组

2.改进思路

0.每次循环立一个标志,本次产生交换,记录下来。如果没有交换,证明数组已经是排好序的了,直接输出。
1.记录最后一次交换的位置,这个位置后的元素其实都是有序的,不需要再次比较
2.利用冒泡的思想,每次不但找到剩余元素中最大的放在右边,并且找出最小的元素放在左边,结合上一条改进,循环次数减少一大半。

3.伪代码&注释

3.0.

在冒泡算法的基础上,与temp同时定义flag值每次循环开始前(或结束前)判断上一次循环是否进行过交换,如果没有,直接结束并输出排好序的数组。

3.1.

在冒泡算法的基础上,与temp同时定义last exchange的值,每次排序的次数由lastexch值决定。排序次数更少。

3.2.

每次循环先找出一个最小值放在左边,再找出一个最大值放在右边。直到两边元素相遇停止循环。

4.java代码实现

4.0
 public static int[] Bs(int[]a){
        int temp = 0;
        boolean flag = false;
//这里立了个 flag,无交换,flag = true,直接跳出循环。
        for(int i=a.length-1;i>0;i--){
            if(flag == true) break;
            flag = true;
            for(int j=0;j<i;j++){
                if(a[j]>a[j+1]) 
                {temp = a[j];
                 a[j]=a[j+1];
                 a[j+1]=temp;
                 flag = false;//有交换flag = false;
                }
          }
        }
        return a;
    }
4.1
public static int[] Bs(int[]a){
        int temp = 0;
        int lastexch = a.length -1;
//标志位的初始值在末位,证明没有元素是排好序的
        for(int i=lastexch;i>0;i--){
            i = lastexch;
            for(int j=0;j<i;j++){
                if(a[j]>a[j+1]) 
                {temp = a[j];
                 a[j]=a[j+1];
                 a[j+1]=temp;
                 lastexch = j;
//每次交换过后,lastexch(last exchange)的值变为j的值,证明a[j]以后的元素都是有序的,不需要再排列了。
                }
          }
        }
        return a;
4.2
    public static int[] Bs(int[]a){
        int temp = 0;
        int low = 0;  
       int high = a.length-1;  
       int counter = 1;  
       while(low<high){   
              for(int i=low;i<high;++i){   //正向冒泡,确定最大值  
              if(a[i]>a[i+1]){  //如果前一位大于后一位,交换位置  
                 temp= a[i];  
                 a[i]= a[i+1];  
                 a[i+1]= temp;  
              }  
          }  
          --high;  
           
          for(int j=high;j>low;--j){   //反向冒泡,确定最小值  
              if(a[j]<a[j-1]){  //如果前一位大于后一位,交换位置  
                 temp= a[j];  
                 a[j]= a[j-1];  
                 a[j-1]= temp;  
              }  
          }  
          ++low;}  
        return a;
    }

5.复杂度

前两种改进方式只对于近似排列好的数组有很大作用,完全随机数测试意义不大,但是第三种改进算法差不多减少了一半的运行时间。不过实际上复杂度依旧没变。

6.优缺点及适用范围

对于小型数据排序,冒泡算法能起到一定的作用(因为它非常可靠)
但是缺点依旧是太慢,

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