目录

<a href="#1%E3%80%81%E5%89%8D%E8%A8%80">1、前言</a>

<a href="#2%E3%80%81%E5%86%92%E6%B3%A1%E6%8E%92%E5%BA%8F">2、冒泡排序</a>

<a href="#2.1%20%E7%AE%97%E6%B3%95%E6%80%9D%E8%B7%AF">2.1 算法思路</a>

<a href="#2.2%20%E4%BB%A3%E7%A0%81%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E8%BF%87%E7%A8%8B%EF%BC%9A">2.2 代码实现过程：</a>

<a href="#3%E3%80%81%E4%BB%A3%E7%A0%81%E4%BC%98%E5%8C%96">3、代码优化</a>

<a href="#3.1%C2%A0%E8%B6%9F%E6%95%B0%E4%BC%98%E5%8C%96">3.1 趟数优化</a>

<a href="#3.2%20%E5%BE%AA%E7%8E%AF%E6%AC%A1%E6%95%B0%E4%BC%98%E5%8C%96">3.2 循环次数优化</a>

<a href="#3.3%20%E6%8E%92%E5%BA%8F%E5%AE%8C%E6%88%90%E4%BC%98%E5%8C%96">3.3 排序完成优化</a>

<a href="#4%E3%80%81%E7%BB%93%E8%AF%AD">4、结语</a>

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1、前言

我们书接上回，接着数组中的遗留问题来讲解这节的冒泡排序，干货满满，里面还涉及到代码的优化，希望大家有所收获

2、冒泡排序

冒泡排序思想：给定一个数组，让数组升序 (降序) 排序。

2.1 算法思路

假设排升序：

将数组中相邻元素从前往后依次进行比较，如果前一个元素比后一个元素大，则交换，一趟下来后最大元素就在数组的末尾。 依次从上上述过程，直到数组中所有的元素都排列好。 依据这个思想，我们很容易写出如下代码：

   public static void main7(String[] args) {
      int[] array = {10,5,3,7,6};
      myBubblesort(array);
      System.out.println(Arrays.toString(array));
   }
   public static void myBubblesort(int[] array){
      for (int i = 0; i < array.length; i++) {
         for (int j = 0; j < array.length-1; j++) {
            if(array[j] > array[j+1]){
               int tmp = 0;
               tmp = array[j];
               array[j] = array[j+1];
               array[j+1] = tmp;
            }
         }
      }
   }

2.2 代码实现过程：

上述代码在我们思路清晰的情况下很容易写出，但是代码是如何实现的呢？ 在这里我们主要关注两个点：趟数i和每次循环的次数j。
<hr>

第1趟：i = 0时

  当j = 0时，此时array[0] = 10; array[1] = 5；10 > 5，所以执行array[j] = array[j+1]的交换代码（这里交换代码简写，下同），数组变为：{5,10,3,7,6};


  当j = 1时，此时array[1] = 10; array[2] = 3；10 > 3，所以执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组变为{5,3,10,7,6}; 


  当j = 2时，此时array[2] = 10; array[3] = 7；10>7，所以执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组变为{5,3,7,10,6}； 


  当j = 3时，此时array[3] = 10; array[4] = 6；10>6，所以执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组变为{5,3,7,6,10}；





   至此第1趟的内部循环结束，我们将10这个数字排列到数组的末尾，此时j循环了4次，j = 3时停止。 


  我们发现，数组中一共有5个元素，j循环了4次，那么第一个循环条件就是j <array.length - 1；如果不-1的话，j = 4的时候，那么array[j+1]就会越界，因为数组的下标就到4。 所以array.length - 1，是否就有一个条件呢？，答案是否定的（可以做代码优化），我们继续向下执行第2趟。

第2趟：i = 1时

  当j = 0时，此时数组是上一趟结束的数组{5,3,7,6,10}，此时array[0] = 5; array[1] = 3；5 > 3，所以执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组变为：{3,5,7,6,10};


  当j = 1时，此时array[1] = 5; array[2] = 7；5 < 7，所以不执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组还是{3,5,7,6,10};


  当j = 2时，此时array[2] = 7; array[3] = 6；7 > 6，所以执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组变为{3,5,6,7,10};


  至此第2趟代码就执行完交换了，因为当j = 3的时候，我们比较的是7和10的大小，在第一趟的时候，我们就已经操作完10到数组的末尾了，所以没必要再比较一次。


   在第2趟中我们将7操作到倒数第二位的指定位置，我们发现内部循环j执行了3次，到j = 2时候停止。 其实到第2趟的时候我们已经排序完成了，但是代码不知道这个事情（这点记下来，可以做代码优化），我们接着执行第3趟

第3趟：i = 2时

  当j = 0时，此时数组是上一趟结束的数组{3,5,6,7,10}，此时array[0] = 3; array[1] = 5；3 < 5，所以不执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组还是{3,5,6,7,10}。


   当j = 1时，此时array[1] = 5; array[2] = 6；5 < 6，所以不执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组还是{3,5,6,7,10}。


   至此第3趟的内部循环就结束了，因为如果再往下执行，就要操作7了，但是7我们在第2趟的时候已经操作过了。


   在第3趟的内部循环中，是操作了6在倒数第3位的位置，我们发现内部循环j执行了2次，到j = 1时候停止。 数据早就排序好了，但是代码不知道，所以继续第4趟。

第4趟，i = 3时

  当j = 0时，此时数组是上一趟结束的数组{3,5,6,7,10}，此时array[0] = 3; array[1] = 5；3 < 5，所以不执行array[j] = array[j+1]的交换代码，数组还是{3,5,6,7,10}。


  至此第4趟结束了，因为我们要操作的是5这个数字，和3比较完之后，就已经在原来正确的位置了，所以循环结束。


  在第4趟的内部循环中，是操作了5在倒数第4位的位置，我们发现内部循环j执行了1次，到j = 0时候停止。


    注意：我们要不要执行第5趟呢，这个问题放在代码优化中讲解。

3、代码优化

3.1 趟数优化

书接上一节，当我们执行完第四趟的时候，现在只有3一个数字，没有必要再执行一趟，因为其他的数字如果排序完成之后，3自动排序好了，所以趟数可以优化为：i < array.length - 1趟，也就是最后1趟没有必要执行，代码优化如下：

   public static void main7(String[] args) {
      int[] array = {10,5,3,7,6};
      myBubblesort(array);
      System.out.println(Arrays.toString(array));
   }
   public static void myBubblesort(int[] array){
      for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
         for (int j = 0; j < array.length-1; j++) {
            if(array[j] > array[j+1]){
               int tmp = 0;
               tmp = array[j];
               array[j] = array[j+1];
               array[j+1] = tmp;
            }
         }
      }
   }

3.2 循环次数优化

我们发现，第1趟时候，j = 3结束循环；第2趟的时候，j = 2的时候结束循环；第3趟的时候，j = 1结束循环；第4趟的时候，j = 0结束循环。 所以内部循环j可以优化成j < array.length- 1 - i；循环次数减少，代码的运行效率就提高了。代码优化如下：

   public static void main7(String[] args) {
      int[] array = {10,5,3,7,6};
      myBubblesort(array);
      System.out.println(Arrays.toString(array));
   }
   public static void myBubblesort(int[] array){
      for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
         for (int j = 0; j < array.length-i-1; j++) {
            if(array[j] > array[j+1]){
               int tmp = 0;
               tmp = array[j];
               array[j] = array[j+1];
               array[j+1] = tmp;
            }
         }
      }
   }

3.3 排序完成优化

在上述代码中，我们肉眼可见的第2趟的时候就已经排序完成，但是代码并不知道排序完成，还是会继续执行，那么我们有没有办法让代码知道什么时候已经排序完成呢？ 我们设置一个标志位flg = false；如果执行交换代码，就把flg = true；如果没有交换代码，就证明排序已经完成。 我们在每一趟，执行或不执行交换代码的后面判断这个标志位，如果flg = true，证明本趟交换了数据，那就执行下一趟；如果flg = false；证明没有执行交换代码，那么本趟就已经排序完成了，就return结束函数即可。 代码优化如下：

   public static void main7(String[] args) {
      int[] array = 10,5,3,7,6};
      myBubblesort(array);
      System.out.println(Arrays.toString(array));
   }
   public static void myBubblesort(int[] array){
      for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
         boolean flg = false;
         for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
            if(array[j] > array[j+1]){
               int tmp = 0;
               tmp = array[j];
               array[j] = array[j+1];
               array[j+1] = tmp;
               flg = true;
            }
         }
         if(flg == false){
            return;
         }
      }
   }

注意：flg标志位要放在趟数循环内部，因为每次循环都要把flg = false；否则如果放在循环外部，只要执行过一次交换，flg就为true了，那么就检测不到这趟是否完成了排序。

4、结语

其实，冒泡排序我们本身是不难实现的，但是你能否做到三次代码优化呢？相信看完这次blog你也可以实现。 接下来，博主会更新类与对象的相关内容，期待大家的持续关注！

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_44580000/article/details/124668217?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522168475001216800227455128%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=168475001216800227455128&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-18-124668217-null-null.142^v87^insert_down1,239^v2^insert_chatgpt&utm_term=java%E4%BC%98%E5%8C%96