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前言
总结：Java 排序算法进阶路线
O(n²) 算法（适合学习原理）
冒泡排序（最慢）→ 选择排序 → 插入排序（推荐先学）
O(n log n) 算法（实际应用）
归并排序（稳定）→ 快速排序（最快，但不稳定）→ 堆排序（空间省）
Java 内置排序
Arrays.sort()：对基本类型用 快速排序，对象类型用 归并排序（保证稳定性）。
排序算法的“进化路线”：
冒泡排序 → 选择排序 → 插入排序 → 希尔排序 → 快速排序 → 归并排序 → 堆排序
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Java 内置排序（Arrays.sort）
1、冒泡排序介绍
冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地遍历要排序的数组，比较相邻的两个元素，如果顺序错误（如前一个比后一个大），就交换它们。
这个过程像“气泡”一样把较大的元素逐渐“浮”到数组的末尾。
2、算法步骤
如下所示：
- 从第一个元素开始，比较相邻的两个元素。
- 如果前一个元素大于后一个元素（升序），则交换。
- 继续对每一对相邻元素做相同的操作，直到数组末尾。此时，最大的元素已经“冒泡”到最后。
- 重复上述过程，但每次遍历的长度减一（因为末尾已有序）。
- 当某一轮没有发生任何交换时，说明数组已有序，可以提前结束。
3、Java 实现（带优化）
public class BubbleSort {
/**
* 冒泡排序 - 升序排列
* @param arr 待排序的整型数组
*/
public static void bubbleSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length <= 1) {
return;
}
int n = arr.length;
boolean swapped; // 用于优化：检测是否发生交换
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
swapped = false;
// 每次遍历将最大值“冒泡”到末尾
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
// 交换元素
swap(arr, j, j + 1);
swapped = true;
}
}
// 如果本轮没有发生交换，说明数组已经有序
if (!swapped) {
break;
}
}
}
/**
* 交换数组中两个元素
*/
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
// 测试示例
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
System.out.println("排序前：" + java.util.Arrays.toString(arr));
bubbleSort(arr);
System.out.println("排序后：" + java.util.Arrays.toString(arr));
}
}
输出结果：
排序前：[64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
排序后：[11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]4、算法复杂度分析
5、优点与缺点
1、优点：
- 实现简单，逻辑清晰。
- 是稳定排序。
- 原地排序，空间开销小。
- 能检测数组是否已有序（通过 swapped 标志优化）。
2、缺点：
- 时间复杂度高 O(n²)，不适合大数据量排序。
- 效率远低于快排、归并、堆排序等。
建议使用 Java 内置排序：
Arrays.sort(arr); // 使用双轴快排（基本类型）或 Timsort（对象）
参考文章：