新手问题:关于循环语句执行
自学Java一段时间,看到讲师关于冒泡排序的代码时,顿时头大了:
public class BubbleSortTest
{
public static void bubbleSort(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 temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
}
}
System.out.println("第" + (i + 1) + "趟排序");
for(int k = 0; k < array.length; k++)
{
System.out.print(array[k] + " ");
}
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args)
{
int[] array = {4, 7, 8, 9, 3, 2};
bubbleSort(array);
}
}
这是我自己写的关于{4,7,8,9,3,2}排序的代码
public class BubbleTest
{
public static void main(String[] args)
{
int[] a = new int[]{4, 7,8,9, 3,2};
for(int i = 0; i < a.length - 1; i++)
{
if(a[i] >= a[i+1])
{
int temp = a[i];
a[i] = a[i+1];
a[i+1] = temp;
System.out.println(a[i]);
}
continue;
}
}
我这个绝对的贻笑大方,但是我看了无数次正确的之后,还是一头雾水,我发现问题就有点严重了。
我觉得自己有这几个循环执行的问题始终弄不明白:
1.我是这样认识循环的执行的:当i = 0;开始执行之后,j = 0;开始执行,判断出 4 < 7;跳出循环,执行打印出:第1趟排序;接着继续执行 k = 0;打印出 array[0]就是 4 + 空格,然后换行
这个绝对错,但是正确的是怎么样?请各位高手替我解答啊!
2.关于定义bubbleSort这个类的必要性,为什么不直接写在main后面,如
public class BubbleSortTest
{
public static void main(String[] args)
{
int[] array = {4, 7, 8, 9, 3, 2};
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 temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
}
}
System.out.println("第" + (i + 1) + "趟排序");
System.out.print(array[i] + " ");
System.out.println();
}
}
}
执行之后的结果真是惨不忍睹,但我就是看不出来这么写和正确的有何执行上的差异,请高手替我解答,先谢谢各位了!
[解决办法]
1.第一次判断4>7,结果为false,if块内的语句不执行,也就是不交换4和7的位置,此时for循环并没有结束!i=array.length - 1的时候跳出!此时i还是0!
接着i++,此时比较7>8?,同上;
直到比较到9>3?(i=3),才执行if下面的语句,交换两个位置,数组变成[4,7,8,3,9,2];
然后比较9>2?(i=4),交换,i++,数组变成[4,7,8,3,2,9];
经过上一条语句的i++之后i=5,array.length()=5,满足循环跳出条件,执行第二个打印数组的循环。
2.定义的是bubbleSort这个方法,不是类,类是class...
这是最基本的一个封装,别的方法想用冒泡排序a数组的时候,只需要调用bubbleSort(a)就行了,知道内部是怎么实现的。就像你装一台电脑,少个显示器,直接用已有的显示器而不用自己从零部件开始组装。
建议你多看看基本概念,比如for循环if语句。还有debug是个好工具,可以让你知道方法中的各种数据结构是怎么变化的。
[解决办法]
几天前自己写的冒泡,lz可以参考下。
//冒泡排序 public void bubbleSort(T[] t,Comparator<T> c){ for(int i=0;i<t.length;i++){//有length-1个元素要移动 for(int j=0;j<t.length-i-1;j++){//从开始位置往后扫描 if(c.compare(t[j], t[j+1])>0){//如果发现前面元素比后面大 T temp=t[j];t[j]=t[j+1];t[j+1]=temp;//就互换 } } } }
[解决办法]
冒泡排序的算法分析与改进
交换排序的基本思想是:两两比较待排序记录的关键字,发现两个记录的次序相反时即进行交换,直到没有反序的记录为止。
应用交换排序基本思想的主要排序方法有:冒泡排序和快速排序。
冒泡排序
1、排序方法
将被排序的记录数组R[1..n]垂直排列,每个记录R[i]看作是重量为R[i].key的气泡。根据轻气泡不能在重气泡之下的原则,从下往上扫描数组R:凡扫描到违反本原则的轻气泡,就使其向上"飘浮"。如此反复进行,直到最后任何两个气泡都是轻者在上,重者在下为止。
(1)初始
R[1..n]为无序区。
(2)第一趟扫描
从无序区底部向上依次比较相邻的两个气泡的重量,若发现轻者在下、重者在上,则交换二者的位置。即依次比较(R[n],R[n-1]),(R[n-1],R[n-2]),…,(R[2],R[1]);对于每对气泡(R[j+1],R[j]),若R[j+1].key<R[j].key,则交换R[j+1]和R[j]的内容。
第一趟扫描完毕时,"最轻"的气泡就飘浮到该区间的顶部,即关键字最小的记录被放在最高位置R[1]上。
(3)第二趟扫描
扫描R[2..n]。扫描完毕时,"次轻"的气泡飘浮到R[2]的位置上……
最后,经过n-1 趟扫描可得到有序区R[1..n]
注意:
第i趟扫描时,R[1..i-1]和R[i..n]分别为当前的有序区和无序区。扫描仍是从无序区底部向上直至该区顶部。扫描完毕时,该区中最轻气泡飘浮到顶部位置R[i]上,结果是R[1..i]变为新的有序区。
2、冒泡排序过程示例
对关键字序列为49 38 65 97 76 13 27 49的文件进行冒泡排序的过程
3、排序算法
(1)分析
因为每一趟排序都使有序区增加了一个气泡,在经过n-1趟排序之后,有序区中就有n-1个气泡,而无序区中气泡的重量总是大于等于有序区中气泡的重量,所以整个冒泡排序过程至多需要进行n-1趟排序。
若在某一趟排序中未发现气泡位置的交换,则说明待排序的无序区中所有气泡均满足轻者在上,重者在下的原则,因此,冒泡排序过程可在此趟排序后终止。为此,在下面给出的算法中,引入一个布尔量exchange,在每趟排序开始前,先将其置为FALSE。若排序过程中发生了交换,则将其置为TRUE。各趟排序结束时检查exchange,若未曾发生过交换则终止算法,不再进行下一趟排序。
(2)具体算法
void BubbleSort(SeqList R)
{ //R(l..n)是待排序的文件,采用自下向上扫描,对R做冒泡排序
int i,j;
Boolean exchange; //交换标志
for(i=1;i<n;i++){ //最多做n-1趟排序
exchange=FALSE; //本趟排序开始前,交换标志应为假
for(j=n-1;j>=i;j--) //对当前无序区R[i..n]自下向上扫描
if(R[j+1].key<R[j].key){//交换记录
R[0]=R[j+1]; //R[0]不是哨兵,仅做暂存单元
R[j+1]=R[j];
R[j]=R[0];
exchange=TRUE; //发生了交换,故将交换标志置为真
}
if(!exchange) //本趟排序未发生交换,提前终止算法
return;
} //endfor(外循环)
} //BubbleSort
4、算法分析
(1)算法的最好时间复杂度
若文件的初始状态是正序的,一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数C和记录移动次数M均达到最小值:
Cmin=n-1
Mmin=0。
冒泡排序最好的时间复杂度为O(n)。
(2)算法的最坏时间复杂度
若初始文件是反序的,需要进行n-1趟排序。每趟排序要进行n-i次关键字的比较(1≤i≤n-1),且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下,比较和移动次数均达到最大值:
Cmax=n(n-1)/2=O(n2)
Mmax=3n(n-1)/2=O(n2)
冒泡排序的最坏时间复杂度为O(n2)。
(3)算法的平均时间复杂度为O(n2)
虽然冒泡排序不一定要进行n-1趟,但由于它的记录移动次数较多,故平均时间性能比直接插入排序要差得多。
(4)算法稳定性
冒泡排序是就地排序,且它是稳定的。
5、算法改进
上述的冒泡排序还可做如下的改进:
(1)记住最后一次交换发生位置lastExchange的冒泡排序
在每趟扫描中,记住最后一次交换发生的位置lastExchange,(该位置之前的相邻记录均已有序)。下一趟排序开始时,R[1..lastExchange-1]是有序区,R[lastExchange..n]是无序区。这样,一趟排序可能使当前有序区扩充多个记录,从而减少排序的趟数。具体算法【参见习题】。
(2) 改变扫描方向的冒泡排序
①冒泡排序的不对称性
能一趟扫描完成排序的情况:
只有最轻的气泡位于R[n]的位置,其余的气泡均已排好序,那么也只需一趟扫描就可以完成排序。
【例】对初始关键字序列12,18,42,44,45,67,94,10就仅需一趟扫描。
需要n-1趟扫描完成排序情况:
当只有最重的气泡位于R[1]的位置,其余的气泡均已排好序时,则仍需做n-1趟扫描才能完成排序。
【例】对初始关键字序列:94,10,12,18,42,44,45,67就需七趟扫描。
②造成不对称性的原因
每趟扫描仅能使最重气泡"下沉"一个位置,因此使位于顶端的最重气泡下沉到底部时,需做n-1趟扫描。
③改进不对称性的方法
在排序过程中交替改变扫描方向,可改进不对称性。
[解决办法]
冒泡法排序:
如果一对元素降序排列,则互换他们的值,否则保持一致;较小的数字想气泡一样逐渐浮到顶部,而较大的沉底;
实现过程: 2 9 5 4 8 1
第一次:2 5 4 8 1 9
第二步:2 5 4 1 8 9
第三步:2 4 1 5 8 9
第四步:2 1 4 5 8 9
第五步:1 2 4 5 8 9 六个数字最后比较五次:如果N个数,最多比较N-1;
代码:
for(int k =1;k<list.length;k++)
{
for(int i = 0;i<list.length-k;i++)
{
if(list[i] > list[i+1])
{
swap list[i] with list[i+1];
}
}
}
我个人的看法
[解决办法]
package com.xyj.test;
public class SortTest {
private int[] array = { 4, 7, 8, 9, 3, 2 };
public void printArray() {
System.out.print("数组的原始顺序为:");
for(int i=0; i<array.length; i++) {
System.out.print(array[i]+" ");
}
System.out.println("\r----------常用排序算法结果如下所示----------");
}
/**
* 选择排序算法实现
* 特点:依次将最小的那个数筛选出来
*/
public void selectSort() {
for(int i=0; i<array.length-1; i++) {
for(int j=i+1; j<array.length; j++) {
int temp = 0;
if(array[i] > array[j]) {
temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
System.out.print("第"+(i+1)+"次排序后,排序结果为:");
for(int j=0; j<array.length; j++) {
System.out.print(array[j]+" ");
}
System.out.println();
}
System.out.println("==============================================");
}
/**
* 冒泡排序算法实现
* 特点:依次将最大的那个数筛选出来
*/
public void bubbleSort() {
for(int i=0; i<array.length-1; i++) {
for(int j=0; j<array.length-i-1; j++) {
int temp = 0;
if(array[j] > array[j+1]) {
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
}
}
System.out.print("第"+(i+1)+"次排序后,排序结果为:");
for(int j=0; j<array.length; j++) {
System.out.print(array[j]+" ");
}
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args) {
new SortTest().printArray();
new SortTest().selectSort();
new SortTest().bubbleSort();
}
}
[解决办法]
要先知道冒泡循环的定义,理解冒泡算法的流程。
冒泡算法有两层循环,在每个内层循环执行结束后,都只是把一个数字排到了正确的位置上。依次类推,外层循环执行完成后,排序就结束了。
比如你是从小到大排序。那么在第一次内循环中,就是把最大的数,放到了最后的位置。过程是这样的:
第一个和第二个比较,将大数放在第二位;然后,第二个和第三个比较,大数放在第三位。依次比较,就能把最大的放在最后一位。
下次循环,比较次数就会减一,放在倒数第二位......
你把每次排序的结果比较一下,就能明白排序的原理了。这是最重要的
[解决办法]
冒泡法排序:
如果一对元素降序排列,则互换他们的值,否则保持一致;较小的数字想气泡一样逐渐浮到顶部,而较大的沉底;
实现过程: 2 9 5 4 8 1
第一次:2 5 4 8 1 9
第二步:2 5 4 1 8 9
第三步:2 4 1 5 8 9
第四步:2 1 4 5 8 9
第五步:1 2 4 5 8 9 六个数字最后比较五次:如果N个数,最多比较N-1;
代码:
for(int k =1;k<list.length;k++)
{
for(int i = 0;i<list.length-k;i++)
{
if(list[i] > list[i+1])
{
swap list[i] with list[i+1];
}
}
}