Shaker 排序法 - 改良的冒泡排序

    說明
請看看之前介紹過的氣泡排序法：
  

  for(i = 0; i < MAX-1 && flag == 1; i++) {
        flag = 0;
        for(j = 0; j < MAX-i-1; j++) {
            if(number[j+1] < number[j]) {
                SWAP(number[j+1], number[j]);
                flag = 1;
            }
        }
    }

事實上這個氣泡排序法已經不是單純的氣泡排序了，它使用了旗標與右端左移兩個方法來改進排序的效能，而Shaker排序法使用到後面這個觀念進一步改良氣泡排序法。

    解法
在上面的氣泡排序法中，交換的動作並不會一直進行至陣列的最後一個，而是會進行至MAX-i-1，所以排序的過程中，陣列右方排序好的元素會一直增加，使得左邊排序的次數逐漸減少，如我們的例子所示：

排序前：95 27 90 49 80 58 6 9 18 50

   1. 27 90 49 80 58 6 9 18 50 [95] 95浮出
   2. 27 49 80 58 6 9 18 50 [90 95] 90浮出
   3. 27 49 58 6 9 18 50 [80 90 95] 80浮出
   4. 27 49 6 9 18 50 [58 80 90 95] ......
   5. 27 6 9 18 49 [50 58 80 90 95] ......
   6. 6 9 18 27 [49 50 58 80 90 95] ......
   7. 6 9 18 [27 49 50 58 80 90 95]


方括號括住的部份表示已排序完畢，Shaker排序使用了這個概念，如果讓左邊的元素也具有這樣的性質，讓左右兩邊的元素都能先排序完成，如此未排序的元素會集中在中間，由於左右兩邊同時排序，中間未排序的部份將會很快的減少。

方法就在於氣泡排序的雙向進行，先讓氣泡排序由左向右進行，再來讓氣泡排序由右往左進行，如此完成一次排序的動作，而您必須使用left與right兩個旗標來記錄左右兩端已排序的元素位置。

一個排序的例子如下所示：

排序前：45 19 77 81 13 28 18 19 77 11

往右排序：19 45 77 13 28 18 19 77 11 [81]
向左排序：[11] 19 45 77 13 28 18 19 77 [81]

往右排序：[11] 19 45 13 28 18 19 [77 77 81]
向左排序：[11 13] 19 45 18 28 19 [77 77 81]

往右排序：[11 13] 19 18 28 19 [45 77 77 81]
向左排序：[11 13 18] 19 19 28 [45 77 77 81]

往右排序：[11 13 18] 19 19 [28 45 77 77 81]
向左排序：[11 13 18 19 19] [28 45 77 77 81]

如上所示，括號中表示左右兩邊已排序完成的部份，當left > right時，則排序完成。

public class Sort {
    public static void sort(int[] number) {
        int left = 0;
        int right = number.length - 1;
        int shift = 0; 

        while(left < right) { 
            // 向右進行氣泡排序 
            for(int i = left; i < right; i++) { 
                if(number[i] > number[i+1]) { 
                    swap(number, i, i+1); 
                    shift = i; 
                } 
            } 
            right = shift; 

            // 向左進行氣泡排序 
            for(int i = right; i > left; i--) { 
                if(number[i] < number[i-1]) { 
                    swap(number, i ,i-1); 
                    shift = i; 
                } 
            } 
            left = shift; 
        } 
    }

    private static void swap(int[] number, int i, int j) {
        int t = number[i]; 
        number[i] = number[j]; 
        number[j] = t;
    }
}