JAVA冒泡排序和二分查找的实现

冒泡排序 

冒泡排序（Bubble Sort），看到这种算法，我就想起一句话“小数上浮，大数下沉”，通过层层的比较使小数浮出水面，而使大数“石沉水底”。从而达到排序的效果。冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

冒泡排序算法的运作如下:

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。

3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

冒泡排序的过程图：

实例代码

public class BubbleSort{

  public static int[] bubbleSort(int[] array){
    for(int i = 0;i < array.length;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();
    }
    return array;
  }


  /**
   * @param args
   */
  public static void main(String[] args){
    int[] array = {7,3,9,5,6,8,1};
    bubbleSort(array);
  }

}

打印结果：

第1趟排序

3 7 5 6 8 1 9

第2趟排序

3 5 6 7 1 8 9

第3趟排序

3 5 6 1 7 8 9

第4趟排序

3 5 1 6 7 8 9

第5趟排序

3 1 5 6 7 8 9

第6趟排序

1 3 5 6 7 8 9

第7趟排序

1 3 5 6 7 8 9

二分查找

排好顺序了，也需要我们查找我们想要的数据了，而二分法查找就是其中常用的，节时的，基础的一种算法。二分查找就是从排序好数据的中间位置进行查找比较，类似于木棒的中间对砍，所以又叫折半查找，它是一种效率较高的查找方法。

【二分查找要求】：1.必须采用顺序存储结构 2.必须按关键字大小有序排列。

【优缺点】折半查找法的优点是比较次数少，查找速度快，平均性能好;其缺点是要求待查表为有序表，且插入删除困难。因此，折半查找方法适用于不经常变动而查找频繁的有序列表。

【算法思想】首先，将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表，如果中间位置记录的关键字大于查找关键字，则进一步查找前一子表，否则进一步查找后一子表。

重复以上过程，直到找到满足条件的记录，使查找成功，或直到子表不存在为止，此时查找不成功。

【算法复杂度】假设其数组长度为n，其算法复杂度为o（log（n）），最坏情况下的时间复杂度是O(n)。

实例代码

package com.somnus.array;
/**
 * 二分查找法
 * @author Compaq
 *
 */
public class BinarySearch{
  public static int binarySearch(int[] array, int value){
    int low = 0;
    int high = array.length-1;
    int middle = 0;
    while(low <= high){
      middle = (low+high)/2;//0 6  4 6  6 6
      for(int i = 0;i < array.length;i++){
        System.out.print(array[i]+" ");
        if(i == middle)//3 5 6 紧随最中间的指向 后面 打印分隔符
        {
          System.out.print("## ");
        }
      }
      System.out.println();
      if(array[middle] == value){
        return middle;
      }
      if(value < array[middle]){
        high = middle - 1;
      }
      if(value > array[middle]){
        low = middle + 1;
      }

    }
    return -1;
  }

  /**
   * @param args
   */
  public static void main(String[] args){
    int[] array = {7,3,9,5,6,8,1};
    int[] array1 = BubbleSort.bubbleSort(array);

    int index = binarySearch(array1,1);
    System.out.println("所在的位置:"+index);

  }

}

打印结果：

第1趟排序

3 7 5 6 8 1 9

第2趟排序

3 5 6 7 1 8 9

第3趟排序

3 5 6 1 7 8 9

第4趟排序

3 5 1 6 7 8 9

第5趟排序

3 1 5 6 7 8 9

第6趟排序

1 3 5 6 7 8 9

第7趟排序

1 3 5 6 7 8 9

1 3 5 6 ## 7 8 9

1 3 ## 5 6 7 8 9

1 ## 3 5 6 7 8 9

所在的位置:0

分析总结

查找算法中，二分法是速度最快的，但是必须是有序的序列。这些都是算法的基础中的基础，还需要我们下大功夫来试验，来总结，来吸收，坚持算法学习中.