Java의 버블 정렬

버블 정렬은 Java에서 데이터 정렬에 가장 일반적으로 사용되는 알고리즘 중 하나입니다. 정렬은 인접한 숫자를 재귀적으로 비교하여 증가 또는 감소 순서로 이동하는 방식으로 수행됩니다. 이러한 요소 이동은 모든 숫자가 필요한 순서로 완전히 정렬될 때까지 수행됩니다. 버블 정렬은 배열 버블의 요소가 시작하는 방법이기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 예를 들어 버블 정렬 알고리즘을 이해해 봅시다.

예: 오름차순으로 정렬해야 하는 숫자 배열 [6 1 8 5 3]을 생각해 보세요.

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버블 정렬 알고리즘은 모든 숫자가 정렬되었음을 확인할 때까지 여러 번 반복하여 작동합니다.

반복

다음은 Java의 Bubble Sort에서 수행되는 반복입니다.

첫 번째 반복

[6 1 8 5 3] – 처음 두 숫자를 비교하여 시작하고 두 숫자 중 더 작은 숫자를 오른쪽으로 이동합니다. 따라서 6과 1 중 왼쪽으로 이동한 숫자는 1이고 오른쪽으로 이동한 숫자는 6입니다. [1 6 8 5 3] – 다음으로 한 자리 오른쪽으로 이동하여 인접한 두 숫자를 비교합니다. 여기서 숫자 6은 8보다 작으므로 동일한 순서가 유지됩니다. [1 6 8 5 3] – 다시 한 자리를 오른쪽으로 이동하면 8과 5 사이의 비교가 이루어집니다. 숫자 5는 작으므로 왼쪽으로 이동합니다. 8.보다 [1 6 5 8 3] – 여기서는 숫자 8과 3을 비교합니다. 숫자 3은 8보다 작으므로 왼쪽으로 이동합니다. [1 6 5 3 8] – 1차 반복 후 주문의 최종 결과입니다.

두 번째 반복

아직 숫자가 완전히 증가하지 않았기 때문에 프로그램은 두 번째 반복으로 진행됩니다.

[1 6 5 3 8] – 여기서는 첫 번째 반복 결과의 처음 두 자리부터 다시 비교가 시작됩니다. 숫자 1과 6을 비교하고 1이 6보다 작으므로 동일한 순서를 유지합니다. [1 6 5 3 8] – 여기서는 5번과 6번을 비교합니다. 이미 필수 오름차순으로 되어 있으므로 동일한 순서가 유지됩니다. [1 5 6 3 8] – 숫자 6과 3을 비교합니다. 숫자 3은 6보다 작으므로 왼쪽으로 이동합니다. [1 5 3 6 8] – 다음으로 숫자 6과 8을 비교합니다. 예상한 순서대로 같은 순서가 유지됩니다. [1 5 3 6 8] – 두 번째 반복 후의 최종 결과입니다. 하지만 숫자가 오름차순으로 완전히 배열되지 않았음을 알 수 있습니다. 그래도 최종 결과를 얻으려면 숫자 5와 3을 바꿔야 합니다. 따라서 프로그램은 세 번째 반복으로 진행됩니다.

세 번째 반복

[1 5 3 6 8] – 세 번째 반복은 처음 두 자리 1과 5를 비교하여 시작됩니다. 순서가 예상대로이므로 동일하게 유지됩니다. [1 5 3 6 8] - 다음으로 인접숫자 3과 5를 비교합니다. 5는 3보다 크므로 오른쪽으로 이동합니다. [1 3 5 6 8] – 숫자 5와 6, 6과 8을 비교하는 반복이 계속됩니다. 필수 순서이므로 순서가 유지됩니다. [1 3 5 6 8] – 마지막으로 프로그램이 인접한 각 요소를 비교하면서 모든 숫자가 오름차순임을 확인하면서 반복이 중지됩니다.

배열의 요소 5개만 정렬하면 되므로 3번만 반복하면 됩니다. 배열의 요소가 늘어나면 반복 횟수도 늘어납니다.

Java를 이용한 버블정렬 구현

아래는 버블 정렬 알고리즘을 구현한 Java 코드입니다. (Java에서 배열의 첫 번째 위치는 0에서 시작하여 1씩 증가하여 계속됩니다(예: array[0], array[1], array[2]).)

코드:

import java.util.Scanner;
public class BubbleSort {
static void bubbleSort(int[] arraytest) {
int n = arraytest.length; //length of the array is initialized to the integer n
int temp = 0; //A temporary variable called temp is declared as an integer and initialized to 0
for(int i=0; i < n; i++){ // first for loop performs multiple iterations
for(int j=1; j < (n-i); j++){
if(arraytest[j-1] > arraytest[j]){ // if loop compares the adjacent numbers
// swaps the numbers
temp = arraytest[j-1]; // assigns the greater number to temp variable
arraytest[j-1] = arraytest[j]; // shifts the lesser number to the previous position
arraytest[j] = temp; // bigger number is then assigned to the right hand side
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int arraytest[] ={23,16,3,42,75,536,61}; // defining the values of array
System.out.println("Array Before Doing Bubble Sort");
for(int i=0; i < arraytest.length; i++){ // for loop used to print the values of array
System.out.print(arraytest[i] + " ");
}
System.out.println();
bubbleSort(arraytest); // array elements are sorted using bubble sort function
System.out.println("Array After Doing Bubble Sort");
for(int i=0; i < arraytest.length; i++){
System.out.print(arraytest[i] + " "); // for loop to print output values from array
}
}
}

출력:

Java 버블 정렬의 장점과 단점

다음은 Java 버블 정렬의 다양한 장점과 단점입니다.

장점

1. 코드는 작성하고 이해하기 매우 쉽습니다. 일반적으로 몇 분밖에 걸리지 않습니다.
2. 구현도 매우 쉽습니다.
3. 버블 정렬은 숫자를 정렬하고 메모리에 보관하므로 메모리가 많이 절약됩니다.

단점

1. 이 알고리즘은 비교하는 데 많은 시간이 걸리기 때문에 대규모 데이터 세트에는 적합하지 않습니다. 입력된 숫자를 정렬하는 데 걸리는 시간이 기하급수적으로 늘어납니다.
2. O(n^2)는 버블 정렬의 평균 복잡도이고 O(n)은 최상의 경우 복잡도(최상의 경우는 요소가 처음에 정렬되는 경우)입니다. 여기서 n은 요소 수입니다.

실시간 애플리케이션

버블정렬은 정렬의 미세한 오류까지 감지할 수 있어 컴퓨터 그래픽에 활용됩니다. 폴리곤의 꼭지점 라이닝을 정렬해야 하는 폴리곤 채우기 알고리즘에도 사용됩니다.

결론

이 기사에서는 버블 정렬 알고리즘의 작동 방식과 Java 프로그래밍을 사용하여 구현하는 방법을 살펴보았습니다. 버블 정렬은 비교적 작은 데이터 세트에 대해 쉽게 구현할 수 있는 매우 안정적인 알고리즘입니다. 비교 알고리즘의 경우로 단순성으로 인해 초보자들이 많이 사용하는 사례입니다.

위 내용은 Java의 버블 정렬의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!