手把手教你搞懂冒泡排序和选择排序

冒泡排序

原理：

从头（左边）开始比较每一对相邻的元素，如果第1个比第2个大，就交换它们的位置，执行完一轮后，最末尾（最右边）就是最大的元素。

举例：

假设存在数组nums={6，8，2，9，4}，对nums数组进行排序

从左往右开始，拿出两个元素进行对比，出现两种情况：

1.左边元素 <= 右边元素，不变

2.左边元素 > 右边元素，交换他们的位置（这里可以写成>=吗？不行，因为会造成排序不稳定）

接下来就是新的一轮排序，逻辑跟上图的流程是一样的，不同的是会将最大的元素排除在外，不用进行比较。

手撕代码：

/*
没有使用过优化策略的冒泡排序
*/
public class BubbleSort1 {
   //测试数据
   public static int[] nums = {4,1,7,11,9,55};
   //main方法
   public static void main(String[] args){
       //这个for循环每循环完一次，end--，说明就把最大的元素给选出来了
       for (int end = nums.length - 1; end > 0; end--){
           for (int begin = 1; begin <= end; begin++){
               if(nums[begin] < nums[begin - 1]){    //每当发现左边的元素大于右边的元素
                   //交换元素
                   int temp = nums[begin];
                   nums[begin] = nums[begin - 1];
                   nums[begin - 1] = temp;
               }
           }
       }
       //打印验证结果
       for(int num : nums){
           System.out.print(num+"_");
       }
   }
}

时间复杂度为O（n^2），也就是n的平方，不过这是平均时间复杂度

存在最好时间复杂度O（n），那就是数组本来就有序，也就是说只扫描一遍就行了。

优化策略：

由于存在部分有序的情况，例如nums数组为{8，5，2，10，11，12}，也就是说10，11，12都没有比较的必要了

优化代码：

/*
使用过优化策略的冒泡排序
*/
public class BubbleSort1 {
   public static int[] nums = {4,1,7,11,9,55};
   public static void main(String[] args){
       for (int end = nums.length - 1; end > 0; end--){
           int sortIndex = 1;  //记录最后一次交换位置
           for (int begin = 1; begin <= end; begin++){
               if(nums[begin] < nums[begin - 1]){
                   int temp = nums[begin - 1];
                   nums[begin - 1] = nums[begin];
                   nums[begin] = temp;
                   sortIndex = begin;
               }
               end = sortIndex;
           }
       }
       for(int num : nums){
           System.out.print(num+"_");
       }
   }
}

选择排序

原理：

从数组中找到最大的元素，然后与末尾（最右边）的元素交换位置，执行完一轮后，末尾（最右边）的那个元素就是最大的元素。

举例：

假设存在数组nums={5，8，1，9，3}，对nums数组进行排序，准备一个maxIdex代表当前最大元素的下标

接下来就是新的一轮排序，逻辑跟上图的流程是一样的，不同的是会将最大的元素排除在外，不用进行比较。

手撕代码：

/**
* 选择排序
*/
public class SelectionSort {
   //测试数据
   private static int[] nums = {6,3,2,8,9};
   //main方法
   public static void main(String[] args){
       //这个for循环每循环完一次，end--，说明就把最大的元素给选出来了
       for(int end = nums.length - 1; end > 0; end--){
           int maxIndex = 0;   //假设下标0是数组中最大元素
           for(int begin = 1; begin <= end; begin++){  //从左往右开始比较
               if(nums[maxIndex] < nums[begin]){   //发现存在一个元素大于假设最大元素
                   maxIndex = begin;   //更改最大元素索引
               }
           }
           //最右边一个元素和最大值元素交换位置
           int temp = nums[maxIndex];
           nums[maxIndex] = nums[end];
           nums[end] = temp;
       }
       //打印结果
       for(int num : nums){
           System.out.print(num+"_");
       }
   }
}

来源：https://blog.csdn.net/qq_45798556/article/details/116936068