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Java冒泡排序：常見的幾種實作方式解析

Jan 09, 2024 pm 03:29 PM

java 實現方式冒泡排序

Java冒泡排序：常見的幾種實作方式解析

理解Java冒泡排序：常見的幾種實作方式，需要具體程式碼範例

引言
冒泡排序是一種簡單但效率較低的排序演算法，它的核心思想是將相鄰的元素進行比較和交換，透過多輪的比較和交換操作，將序列中的最大（或最小）元素逐漸移動到最後（或最前）的位置。本文將介紹冒泡排序的原理和幾種常見的實作方式，並附帶對應的程式碼範例，幫助讀者更能理解Java冒泡排序演算法。
原理
冒泡排序的想法非常直觀和簡單，可以用以下的偽代碼來描述其基本原理：

冒泡排序（Bubble Sort）算法：
1. 从序列的第一个元素开始，对相邻的两个元素进行比较
2. 如果前一个元素大于后一个元素，则交换这两个元素的位置
3. 对序列中的所有相邻元素进行比较和交换操作，一轮比较后，最大（或最小）的元素将位于序列的末尾（或第一位）
4. 重复步骤1-3，进行多轮的比较和交换操作，直到整个序列有序

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實作方式
冒泡排序演算法的實作方式有多種，以下將介紹幾種常見的實作方式，並給出對應的Java程式碼範例：

3.1. 普通冒泡排序
這種實作方式是最基本的冒泡排序演算法，每一輪比較後，最大（或最小）的元素會排到正確的位置。以下是對應的Java程式碼範例：

public class BubbleSort {
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length <= 1) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

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3.2. 優化後的冒泡排序
在每一輪的比較過程中，如果沒有發生交換操作，表示序列已經有序，可以提前結束演算法.以下是對應的Java程式碼範例：

public class BubbleSort {
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length <= 1) {
            return;
        }
        boolean isSorted = false;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1 && !isSorted; i++) {
            isSorted = true;
            for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                    isSorted = false;
                }
            }
        }
    }
}

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3.3. 改進的冒泡排序
在每一輪的比較過程中，可以同時找到最大和最小的元素，將它們分別放入正確的位置。以下是對應的Java程式碼範例：

public class BubbleSort {
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length <= 1) {
            return;
        }
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;
        while (left < right) {
            for (int i = left; i < right; i++) {
                if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                    int temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i + 1];
                    arr[i + 1] = temp;
                }
            }
            right--;
            for (int j = right; j > left; j--) {
                if (arr[j] < arr[j - 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j - 1];
                    arr[j - 1] = temp;
                }
            }
            left++;
        }
    }
}

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