fori循环理解、冒泡排序记录（含排序优化）

一、fori循环

for(表达式1;表达式2;表达式3){表达式4;
}for(i=0; i<arr.length-1; i++){System.out.println("执行第"+i+"次循环");
}

我们都知道fori循环的执行流程如上面示例，1 -> 2 -> 4 -> 3 -> 2 -> 4 -> 3…
执行顺序：

1. 初始化表达式1 ，
2. 执行表达式2（一般是判断条件）
3. 执行表达式4（当1满足条件2时），否则循环结束
4. 执行表达式3（判断执行后的3是否仍满足2的条件，满足就执行下次循环，否则循环结束）

二、什么是冒泡？

冒泡排序（Bubble Sort），是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。
它重复地走访过要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，如果顺序（如从大到小、首字母从Z到A）错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成。
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（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

下面图片是升序排序（借鉴网图）

代码实现：

import java.util.Arrays;/*** 冒泡排序记录** @author ycc* @date 2020/10/07 17:08*/
public class bubbleSort {public static void main(String[] args) {System.out.println("___________降序排序___________");int[] a = {5, 8, 97, 12, 83, 10, 4, 37, 21, 90, 16, 13};/*初始数组*/sortDesc(a);/*对数组进行降序排序*/System.out.println(">>>自定义fori循环打印数组");System.out.print("[");for (int i = 0; i < a.length; i++) {System.out.print(a[i]);if (i < a.length - 1) {System.out.print(", ");} else {System.out.println("]");}}System.out.println(">>>调用toString方法打印数组");System.out.println(arrayToString(a));System.out.println(">>>数组API方法打印数组");System.out.println(Arrays.toString(a));System.out.println("___________升序排序___________");int[] b = {5, 8, 97, 12, 83, 10, 4, 37, 21, 90, 16, 13};/*初始数组*/sortAsc(b);/*对数组进行升序排序*/System.out.println(Arrays.toString(b));}/*冒泡排序(降序)*/public static int[] sortDesc(int[] arr) {for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {//优化排序方法一/*通过判断有无数组内元素位置交换，提前结束循环*/boolean flag = true;// 标识位for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {if (arr[j + 1] > arr[j]) {// 升序排序只需将这里的>改为<就行int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;flag = false;// 没有元素位置交换时，这里执行不到，flag仍为true}}System.out.print(i+" ");// 查看i执行了多少次循环if (flag == true) {// 没有位置交换，中断循环break;}}System.out.println();return arr;}/*冒泡排序(升序)*/public static int[] sortAsc(int[] arr) {//优化排序方法二/*通过记录最后一次换位的数组元素位置然后将其设置为下一轮内层循环的终止位置，再做中断处理，以此达到优化排序的目的*/int lastPo = arr.length - 1;for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {int lastPoTemp = lastPo;for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {if (arr[j + 1] < arr[j]) {// 降序排序只需将这里的<改为>就行int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;lastPo = j;// 没有元素位置交换时，这里执行不到}}System.out.print(i+" ");// 查看i执行了多少次循环if (lastPo == lastPoTemp) {// 没有位置交换，中断循环break;}}System.out.println();return arr;}/*java官方数组API的toString方法，可以根据自己实际需求修改*/public static String arrayToString(int[] a) {if (a == null)return "null";int iMax = a.length - 1;if (iMax == -1)return "[]";StringBuilder b = new StringBuilder();b.append('[');for (int i = 0; ; i++) {b.append(a[i]);if (i == iMax)return b.append(']').toString();b.append(", ");}}}

为什么要优化？

像数组[1, 2, 3, 5, 4, 6]这种，只是经过一轮冒泡数组就已经变为:[1, 2, 3, 4, 5, 6]，多余的循环没有意义，而且会造成部分性能资源的浪费，因为原始的冒泡会执行到底，但是得到结果后我们不再需要它再执行循环，所以想办法在必要的时候提前中断循环。

分析可知，上面代码中降序排序的外层循环了8次（不进行优化的话会执行11次，i为0-10），在i为8时跳出了循环，我们可以通过图片了解一下执行流程：

同理，升序排序的外层循环执行了6次（不进行优化的话也会执行11次，i为0-10），i为6时跳出循环。