实例038 使用冒泡排序法对数组排序
实例说明
本实例演示如何使用冒泡排序法对一维数组进行排序。运行本实例,首先单击“生成随机数组”按钮,生成一个随机数组,并显示在上方的文本域控件中;然后单击“排序”按钮,使用冒泡排序法对生成的一维数组进行排序,并将排序过程中一维数组的变化显示在下方的文本域控件中。实例的运行效果如图59所示。
实现过程
(3)编写“生成随机数组”按钮的事件处理方法,在该方法中创建Randon随机数对象,初始化数组元素值时,通过该对象为每个数组元素生成随机数。关键代码如下:
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| JButton randomArrayButton = new JButton("生成随机数组");
randomArrayButton.setFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14));
randomArrayButton.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
textField.setText("");
int[] array = new int[10];
int randomInt;
String arrayStr = "";
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < array.length; i++)
{
randomInt = random.nextInt(50);
array[i] = randomInt;
if (i < array.length - 1)
{
arrayStr += array[i] + ",";
} else
{
arrayStr += array[i] + "";
}
}
textField.setText(arrayStr);
}
});
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(4)编写“排序”按钮的事件处理方法,在该方法中使用排序算法对生成的随机数组进行排序,然后把排序后的数组元素显示到文本域控件中。关键代码如下:
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| JButton bubbleSortButton = new JButton("冒泡排序");
bubbleSortButton.setFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14));
bubbleSortButton.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
textArea.setText("");
String arrayStr = textField.getText();
String[] arrayStrs = arrayStr.split(",");
int[] array = new int[arrayStrs.length];
for (int i = 0; i < array.length; i++)
{
array[i] = Integer.parseInt(arrayStrs[i]);
}
textArea.append("待排序的数组:");
printArray(array);
textArea.append("排序轮次\t排序结果\n");
bubbleSort(array);
}
private void printArray(int[] array)
{
for (int j = 0; j < array.length; j++)
{
if (j < array.length - 1)
{
textArea.append(array[j] + ",");
} else
{
textArea.append(array[j] + "");
}
}
textArea.append("\n");
}
private void bubbleSort(int[] array)
{
int temp;
for (int i = 0; i < array.length; i++)
{
for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++)
{
if (array[j] > array[j + 1])
{
temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
}
}
printSortingSteps(array, i);
}
}
private void printSortingSteps(int[] array, int i)
{
textArea.append(i + 1 + "\t");
for (int j = 0; j < array.length; j++)
{
if (j == array.length - i - 1)
{
textArea.append("[");
}
if (j < array.length - 1)
{
textArea.append(array[j] + ",");
} else
{
textArea.append(array[j] + "");
}
}
textArea.append("]\n");
}
});
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技术要点
在实现本实例时,主要用到了冒泡排序算法。冒泡排序的基本思想是
对比相邻的元素值,如果满足条件就交换元素值,把较小的元素移动到数组前面,把大的元素移动到数组后面(也就是交换两个元素的位置),这样数组元素就像气泡一样从底部上升到顶部。
冒泡算法在双层循环中实现,其中外层循环控制排序轮数,是要排序数组长度-1次。
而内层循环主要是用于对比临近元素的大小,以确定是否交换位置,对比和交换次数依排序轮数而减少。
例如一个拥有6个元素的数组,在排序过程中每一次循环的排序过程和结果如图5.10所
![图片]()
第一轮外层循环时把最大的元素值63移动到了最后面(相应地比63小的元素向前移动,类似气泡上升),
第二轮外层循环不再对比最后一个元素值63,因为它已经确认为最大(不需要上升),应该放在最后,需要对比和移动的是其他剩余元素,这次将元素24移动到了63的前一个位置。
其他循环将依此类推,继续完成排序任务。
关键代码
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| private void bubbleSort(int[] array)
{
int temp;
for (int i = 0; i < array.length; i++)
{
for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++)
{
if (array[j] > array[j + 1])
{
temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
}
}
printSortingSteps(array, i);
}
}
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完整代码
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| package com;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.GridBagConstraints;
import java.awt.GridBagLayout;
import java.awt.Insets;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.Random;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTextArea;
import javax.swing.JTextField;
import javax.swing.border.EmptyBorder;
import java.awt.Font;
public class BubbleSort extends JFrame
{
private static final long serialVersionUID = -3781524001636217405L;
private JPanel contentPane;
private JTextField textField;
public static void main(String[] args)
{
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
public void run()
{
try
{
BubbleSort frame = new BubbleSort();
frame.setVisible(true);
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
});
}
public BubbleSort() {
setTitle("冒泡排序");
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setBounds(100, 100, 450, 350);
contentPane = new JPanel();
contentPane.setBorder(new EmptyBorder(5, 5, 5, 5));
setContentPane(contentPane);
GridBagLayout gbl_contentPane = new GridBagLayout();
gbl_contentPane.columnWeights = new double[]{1.0};
gbl_contentPane.rowWeights = new double[]{0.0, 0.0, 1.0, 0.0};
contentPane.setLayout(gbl_contentPane);
textField = new JTextField();
textField.setFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14));
GridBagConstraints gbc_textField = new GridBagConstraints();
gbc_textField.insets = new Insets(0, 0, 5, 0);
gbc_textField.fill = GridBagConstraints.HORIZONTAL;
gbc_textField.gridx = 0;
gbc_textField.gridy = 0;
contentPane.add(textField, gbc_textField);
textField.setColumns(10);
JButton randomArrayButton = new JButton("生成随机数组");
randomArrayButton.setFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14));
randomArrayButton.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
textField.setText("");
int[] array = new int[10];
int randomInt;
String arrayStr = "";
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < array.length; i++)
{
randomInt = random.nextInt(50);
array[i] = randomInt;
if (i < array.length - 1)
{
arrayStr += array[i] + ",";
} else
{
arrayStr += array[i] + "";
}
}
textField.setText(arrayStr);
}
});
GridBagConstraints gbc_randomArrayButton = new GridBagConstraints();
gbc_randomArrayButton.insets = new Insets(0, 0, 5, 0);
gbc_randomArrayButton.gridx = 0;
gbc_randomArrayButton.gridy = 1;
contentPane.add(randomArrayButton, gbc_randomArrayButton);
JScrollPane scrollPane = new JScrollPane();
GridBagConstraints gbc_scrollPane = new GridBagConstraints();
gbc_scrollPane.fill = GridBagConstraints.BOTH;
gbc_scrollPane.insets = new Insets(0, 0, 5, 0);
gbc_scrollPane.gridx = 0;
gbc_scrollPane.gridy = 2;
contentPane.add(scrollPane, gbc_scrollPane);
JTextArea textArea = new JTextArea();
textArea.setFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14));
scrollPane.setViewportView(textArea);
JButton bubbleSortButton = new JButton("冒泡排序");
bubbleSortButton.setFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14));
bubbleSortButton.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e)
{
textArea.setText("");
String arrayStr = textField.getText();
String[] arrayStrs = arrayStr.split(",");
int[] array = new int[arrayStrs.length];
for (int i = 0; i < array.length; i++)
{
array[i] = Integer.parseInt(arrayStrs[i]);
}
textArea.append("待排序的数组:");
printArray(array);
textArea.append("排序轮次\t排序结果\n");
bubbleSort(array);
}
private void printArray(int[] array)
{
for (int j = 0; j < array.length; j++)
{
if (j < array.length - 1)
{
textArea.append(array[j] + ",");
} else
{
textArea.append(array[j] + "");
}
}
textArea.append("\n");
}
private void bubbleSort(int[] array)
{
int temp;
for (int i = 0; i < array.length; i++)
{
for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++)
{
if (array[j] > array[j + 1])
{
temp = array[j];
array[j] = array[j + 1];
array[j + 1] = temp;
}
}
printSortingSteps(array, i);
}
}
private void printSortingSteps(int[] array, int i)
{
textArea.append(i + 1 + "\t");
for (int j = 0; j < array.length; j++)
{
if (j == array.length - i - 1)
{
textArea.append("[");
}
if (j < array.length - 1)
{
textArea.append(array[j] + ",");
} else
{
textArea.append(array[j] + "");
}
}
textArea.append("]\n");
}
});
GridBagConstraints gbc_bubbleSortButton = new GridBagConstraints();
gbc_bubbleSortButton.gridx = 0;
gbc_bubbleSortButton.gridy = 3;
contentPane.add(bubbleSortButton, gbc_bubbleSortButton);
}
}
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