[剑指Offer学习] ：冒泡排序与鸡尾酒排序原理及Java实现

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[剑指Offer学习] ：冒泡排序与鸡尾酒排序原理及Java实现

剑指Offer：冒泡排序与鸡尾酒排序原理及Java实现

• 算法描述
• 代码展示

算法描述

算法思想
原理：比较两个相邻的元素，将值大的元素交换至右端。
思路：依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。即在第一趟：首先比较第1个和第2个数，将小数放前，大数放后。然后比较第2个数和第3个数，将小数放前，大数放后，如此继续，直至比较最后两个数，将小数放前，大数放后。重复第一趟步骤，直至全部排序完成。

• 基本步骤
  ① 比较相邻的元素，如果前一个比后一个大，就把它们两个调换位置。
  ② 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
  ③ 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
  ④ 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。
  性能分析
  N个数字要排序完成，总共进行N-1趟排序，每i趟的排序次数为(N-i)次，所以可以用双重循环语句，外层控制循环多少趟，内层控制每一趟的循环次数。
  时间复杂度：最坏情况/平均时间复杂度：O(n^2)
  空间复杂度：O(1)属于稳定的内排序比较算法
  冒泡排序的优点：每进行一趟排序，就会少比较一次，因为每进行一趟排序都会找出一个较大值。也就是说，每进行一趟比较，每一趟少比较一次，一定程度上减少了算法的量。
  算法改进
  鸡尾酒排序，也叫定向冒泡排序，是冒泡排序的一种改进。此算法与冒泡排序的不同处在于从低到高然后从高到低，而冒泡排序则仅从低到高去比较序列里的每个元素。他可以得到比冒泡排序稍微好一点的效能。

代码展示

public class N4冒泡排序 {public static void main(String[] args) {int[] a = {3,5,7,1,8,11,9};maoPaoSort(a);System.out.println("原始冒泡排序，排好序的数组：");for(int i : a)System.out.println(i+" ");maoPaoUpSort(a);System.out.println("鸡尾酒排序结果：");for(int i : a)System.out.println(i+" ");}//原始冒泡排序，N个元素，总共进行N-1趟排序,第i趟排序比较的次数为N-i次public static int[] maoPaoSort(int[] a){//定义临时变量，所需辅助空间int temp = 0;//用i为下标，遍历数组for(int i = 0 ; i < a.length-1 ; i++){//对每一个数组元素，从0开始到还未排序的最大下标，总是把最大的数字放在后面for(int j = 0 ; j < a.length -1 - i ; j++){//比较交换if(a[j] > a[j+1]){temp = a[j+1];a[j+1] = a[j];a[j] = temp;}}}return a;}//冒泡排序的改进：鸡尾酒排序，定向冒泡排序//此算法与冒泡排序的不同在于从低到高然后从高到低，而冒泡排序仅从低到高去比较序列里的每个元素public static int[] maoPaoUpSort(int[] a){int left = 0,right = a.length-1;int temp = 0;while(left < right){for(int i = left;i<right;i++){if(a[i] > a[i+1]){temp = a[i+1];a[i+1] = a[i];a[i] = temp;}}right--;for(int i = right ;i>left;i--){if(a[i-1]>a[i]){temp = a[i];a[i] = a[i-1];a[i-1] = temp;}}left++;}return a;}
}