運用Java語言實作冒泡排序和選擇排序演算法

冒泡排序法

冒泡排序法冒泡演算法，在傳統的C語言教科書上講的很多，它是一種比較穩定的排序演算法。大家在使用這個排序演算法的時候，可以從它的名字來聯想它的實現形式。一說到冒泡，大家首先想到的是一條小魚在水裡遊著，並且「布魯布魯」的吐出一串串小氣泡，冒到水面上。其實冒泡排序法也和小於吐泡泡一樣，每次只吐出一個，並且連續不斷地一個接一個吐。冒泡排序演算法的中心思想，即是相鄰的兩個數進行比較後根據大小需求交換位置。先從最簡單的兩個元素的陣列看起，由此進行舉一反三。假設一個陣列內部只有兩個元素「int array = {8, 0};」。對其進行排序時，我們只需要做一次判斷即可以知道哪個元素大，哪個元素小，假設我們從小到大進行排列，那麼排列出的結果就應該是「array = {0, 8};」。再看當有三個元素的陣列。假設一個陣列內部只有兩個元素「int array = {8, 0, 1};」。那我們還是進行兩兩比較，第一次比較，可以得出數組應該為“array = {0, 1, 8};”，也是只需要一次比較就可以完成數組的排序。但如果數組改變一下元素的位置，即“int array = {8, 1, 0};”，那麼我們再來看一下，第一次兩兩元素比較變成了“array = {1, 0, 8} ;”，因此碰到這種極端情況時，冒泡法一次比較完成不了排序，那麼應該進行第二次比較，最終第二次比較我們可以得出結果“array = {0, 1, 8}; 「再來看看四個元素時候數組的排序，這次我們舉一個極端情況，即將一個從大到小排列的數組變成由小到大的順序排列。數組為“int array = {9, 8, 1, 0};”。那麼此時第一次相鄰兩個元素比較可以得出“array = {8, 1, 0, 9};”，第二次相鄰元素兩兩比較可以得出“array = {1, 0, 8, 9};”，第三次兩兩比較可以得到“array = {0, 1, 8, 9};”。基於上述的分析，我們可以知道，一個陣列如果有n個元素需要進行排序時，其排序的極端情況應該是n-1次。具體的排序流程，如下。

 

#冒泡排序法的流程
因此根據上述分析，我們可以寫出程式碼如下。

接下來，我們將程式改裝一下，讓它在每一步相鄰兩個元素比較的過程列印出來，如圖5-4-3所示。我們可以看到，越大的元素會經由交換慢慢「浮」到數列的頂端（升序或降序排列），就如同水裡的小金魚吐出的泡泡一串串慢慢浮出水面，故名「冒泡排序」。

冒泡法排序單步驟列印 

選擇排序法

選擇排序選擇排序，俗稱“硬著頭皮排序”，當然這個“硬著頭皮排序”是我給它取的名字，因為它是最最直觀的排序方法，完美詮釋了“暴力美學”這四個字。要理解選擇排序，先想像小學上體育課時，老師是怎麼排列隊伍的。先從小朋友裡面隨便拉一個老師認為最矮的同學出來，讓他做排頭，然後依次拿其他的同學和他比較，如果比他高，就放到其後面去，比他矮就放到前面，接著再來目測第二個，以此類推。當然上面這段話是描述的體育老師內心思路。而我們對數組排序的時候，同樣可以使用這種方式。我們可以先指定一個排頭兵，假設我們要進行從小到大排列時，那我們先假設第一個元素為數組中最小的元素，接著分別去和剩餘的其它元素比較，如果發現比它小的，那麼將自己和那個元素互換，用這種方式，只需要遍歷完整個數組，就可以把最小的元素放到首個元素的位置了。如下圖所示。

選擇排序做一次遍歷比較

上圖中，我們透過第一次的遍歷比較，將最小的元素排列到了數組的最左端，而接下來要做的，只需要一次將剩餘的9個元素進行比較，找出最小值，再放到0右邊，以此類推，最後我們可以寫出如下圖所示的選擇排序程序。

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