改进的起泡排序算法--java

一、基本思路：

冒泡排序是一种简单的交换类排序。其基本思路是从头开始扫描待排序的元素，在扫描过程中依次对相邻元素进行比较，将关键字值大的元素后移。每经过一趟排序后，关键字值最大的元素将移到末尾，此时记下该元素的位置，下一趟排序只需要比较到此位置为止，直到所有元素都已有序排列。

一般地，对n个元素进行冒泡排序，总共需要进行n-1趟。第1趟需要比较n-1次，第2趟需要比较n-2次，......第i趟需要比较n-i次。

二、算法

2.1原始起泡排序算法

public static int[] bubbleSort1(int [] arr)
	{
		int temp;//临时变量
		int count=arr.length;//数组长度

		//控制循环次数（实际是count-1次、只不过此处最后一次内部循环已经结束，不影响）
		for(int i=0;i<count;i++)
		{
			//第i趟排序时需要进行count-i次比较
			for(int j=0;j<count-i-1;j++)
			{
				if(arr[j]>arr[j+1])
				{
					//交换数据
					temp=arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;
				}
			}
		}

	return arr;
	}

2.2第一种改进 （在原始算法基础上）

用flag字段控制循环的趟数，当某一趟比较下来，没发生数据交换时说明数据都是有序的，就没必要进行下一趟的比较了

public static int[] bubbleSort2(int [] arr)
	{
		int temp;//临时变量
		int count=arr.length;//数组长度

		boolean flag;
		//控制循环次数（实际是count-1次、只不过此处最后一次内部循环已经结束，不影响）
		for(int i=0;i<count;i++)
		{
			flag=false;
			//第i趟排序时需要进行count-i次比较
			for(int j=0;j<count-i-1;j++)
			{
				if(arr[j]>arr[j+1])
				{
					//交换数据
					temp=arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;

					flag=true;
				}
			}
			// 如果上一次扫描没有发生交换，则说明数组已经全部有序，退出循环
			if(!flag)
			{
				break;
			}
		}
		return arr;

	}

2.3第二种改进（在原始算法基础上）

第一种是用flag 控制循环趟数来较少循环比较次数，此种方法是用一个变量lastPos保存每一趟最后进行数据交换的位置，在下一趟循环的时候只需要比较arr[0...lastPos]即可，而arr[lastPos...n]已经有序了。

public static int[] bubbleSort3(int [] arr)
	{
		int temp;//临时变量

		int lastPos=arr.length-1;//保存每趟最后交换的下标，控制每趟比较的次数
		int flagPos=0;//临时变量

		//控制循环次数（实际是arr.length-1次）
		for(int i=0;i<arr.length;i++)
		{		

			//第i趟排序时需要进行arr.length-i次比较,lastPos为上次交换的位置
			for(int j=0;j<lastPos;j++)
			{
				if(arr[j]>arr[j+1])
				{
					//交换数据
					temp=arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;

					flagPos=j;

				}
			}

			lastPos=flagPos;//作为下次比较的最后下标
		}
		return arr;

	}

2.4 第三种改进（第一和第二种的合并 ，性能是较一二好，取一和二的长处合并）

flag控制循环趟数，lastPos控制每趟循环的的最后下标

public static int[] bubbleSort4(int [] arr)
	{
		int temp;//临时变量
		boolean flag;//控制循环趟数
		int lastPos=arr.length-1;//保存每趟最后交换的下标，控制每趟比较的次数
		int flagPos=0;//临时变量

		//控制循环次数（实际是arr.length-1次）
		for(int i=0;i<arr.length;i++)
		{
			flag=false;
			//第i趟排序时需要进行arr.length-i次比较,lastPos为上次交换的位置
			for(int j=0;j<lastPos;j++)
			{
				if(arr[j]>arr[j+1])
				{
					//交换数据
					temp=arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;

					flagPos=j;
					flag=true;
				}
			}

			lastPos=flagPos;
			// 如果上一次扫描没有发生交换，则说明数组已经全部有序，退出循环
			if(!flag)
			{
				break;
			}
		}
		return arr;

	}