Java数组排序实战解析:冒泡排序算法的实现与应用
一、原题完整代码呈现
以下是计算机二级Java考试中关于数组排序的典型例题,主要考察冒泡排序算法的实现,包含3处需要填写的空白(标记为//*********Found**********
):
import java.io.*;
public class Java_3{
public static int data[]={32,18,41,23,2,56,36,67,59,20};
public static void main(String args[]){
int i;
//*********Found**********
int index=data.__________________;
System.out.println("排序前:");
for(i=0;i<index;i++)
System.out.print(" "+data[i]+" ");
System.out.println();
//*********Found**********
BubbleSort( _________________ );
System.out.println("排序后:");
for(i=0;i<index;i++)
System.out.print(" "+data[i]+" ");
System.out.println();
}
// 冒泡法排序
public static void BubbleSort(int index){
int i,j;
int temp;
for(j=1;j<index;j++){
for(i=index-1;i>=j;i--){
if(data[i]<data[i-1]){ //比较相邻的两个数
temp=data[i];
data[i]=data[i-1];
//*********Found**********
data[i-1]= __________________ ;
}
}
}
}
}
二、空白处逐一解析与解答
1. 第一处空白:获取数组长度
答案:length
//*********Found**********
int index=data.length;
解析:
在Java中,数组的长度是其固有属性,通过数组名.length
获取(注意没有括号,与字符串的length()
方法区分)。此处需要获取data
数组的元素个数,用于控制循环的范围,因此填写length
。
2. 第二处空白:传递数组长度参数
答案:index
//*********Found**********
BubbleSort( index );
解析: BubbleSort
方法的声明为public static void BubbleSort(int index)
,需要接收一个int类型的参数(表示数组长度)。前面已经通过data.length
获取了数组长度并存储在index
变量中,因此调用方法时应传入index
作为参数。
3. 第三处空白:完成元素交换
答案:temp
//*********Found**********
data[i-1]= temp ;
解析:
这是冒泡排序中交换两个元素的经典三步法:
- 用临时变量
temp
保存data[i]
的值 - 将
data[i-1]
的值赋给data[i]
- 将
temp
中保存的原始data[i]
的值赋给data[i-1]
此处是第三步,需要将临时变量temp
的值赋给data[i-1]
,完成两个相邻元素的交换。
三、完整正确代码
四、程序运行结果与排序过程解析
运行结果
排序前:
32 18 41 23 2 56 36 67 59 20
排序后:
2 18 20 23 32 36 41 56 59 67
冒泡排序过程解析
冒泡排序的核心思想是通过重复比较相邻元素并交换位置,使 smaller 的元素逐渐"浮"到数组前端(或 larger 的元素"沉"到后端)。本程序采用的是从后向前的冒泡方式:
- 外层循环
j=1 to index-1
:控制需要排序的轮数(共n-1轮,n为数组长度) - 内层循环
i=index-1 downto j
:从数组末尾向前比较,将本轮最小的元素"浮"到第j个位置 - 交换条件
data[i]<data[i-1]
:如果后一个元素比前一个小,则交换位置(实现升序排序)
以第一轮(j=1)为例:
- 比较9-0索引的元素,最终将最小的元素2交换到索引0的位置
- 第二轮(j=2)将第二小的元素18交换到索引1的位置
- 以此类推,直到所有元素按升序排列
五、核心知识点总结
数组长度的获取
- 数组属性:
array.length
(无括号) - 字符串方法:
string.length()
(有括号) - 区别记忆:数组是"属性",字符串是"方法"
- 数组属性:
冒泡排序的实现要点
- 交换三步骤:临时变量保存→赋值→完成交换
- 循环范围:外层n-1轮,内层每轮减少一次比较
- 排序方向:可从前向后或从后向前(本例题为从后向前)
方法参数传递
- 基本类型参数:传递值的副本(本例题中
index
的值被传递给BubbleSort
方法) - 数组作为参数:传递引用(本例题中
data
是静态数组,无需作为参数传递)
- 基本类型参数:传递值的副本(本例题中
静态成员的使用
- 静态数组
data
可在类的所有静态方法中直接访问 - 静态方法
BubbleSort
无需创建对象即可调用
- 静态数组
六、常见错误与应试技巧
常见错误分析
- 第一处空白写成
length()
:混淆了数组的length
属性和字符串的length()
方法 - 第二处空白传递数组名
data
:BubbleSort
方法参数类型为int,应传递长度而非数组本身 - 第三处空白写成
data[i]
:交换逻辑错误,会导致数据丢失,必须使用临时变量temp
- 第一处空白写成
应试技巧
- 数组长度记忆:数组用
length
(属性),字符串用length()
(方法) - 冒泡排序口诀:"n减1轮来比较,相邻元素互对照,小的往前浮一浮,每轮少比一次了"
- 交换逻辑:看到
temp=数据A; 数据A=数据B;
,下一句必然是数据B=temp;
- 数组长度记忆:数组用
通过本题,我们掌握了冒泡排序的基本原理和实现方法,以及Java数组的基本操作。冒泡排序虽然不是效率最高的排序算法,但它简单直观,是理解排序思想的基础。在实际开发中,对于小规模数据排序或教学演示,冒泡排序仍然有其应用价值。这类题目也是计算机二级Java考试中考察算法实现能力的常见题型。