Java中的經典算法之冒泡排序(Bubble Sort)

原理：比較兩個相鄰的元素，將值大的元素交換至右端。

思路：依次比較相鄰的兩個數，將小數放在前面，大數放在後面。即在第一趟：首先比較第1個和第2個數，將小數放前，大數放後。而後比較第2個數和第3個數，將小數放前，大數放後，如此繼續，直至比較最後兩個數，將小數放前，大數放後。重複第一趟步驟，直至所有排序完成。

第一趟比較完成後，最後一個數必定是數組中最大的一個數，因此第二趟比較的時候最後一個數不參與比較；

第二趟比較完成後，倒數第二個數也必定是數組中第二大的數，因此第三趟比較的時候最後兩個數不參與比較；

依次類推，每一趟比較次數-1；

……

舉例說明：要排序數組：int[] arr={6,3,8,2,9,1};   

第一趟排序：

　　　　第一次排序：6和3比較，6大於3，交換位置：  3  6  8  2  9  1

　　　　第二次排序：6和8比較，6小於8，不交換位置：3  6  8  2  9  1

　　　　第三次排序：8和2比較，8大於2，交換位置：  3  6  2  8  9  1

　　　　第四次排序：8和9比較，8小於9，不交換位置：3  6  2  8  9  1

　　　　第五次排序：9和1比較：9大於1，交換位置：  3  6  2  8  1  9

　　　　第一趟總共進行了5次比較， 排序結果：      3  6  2  8  1  9

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第二趟排序：

　　　　第一次排序：3和6比較，3小於6，不交換位置：3  6  2  8  1  9

　　　　第二次排序：6和2比較，6大於2，交換位置：  3  2  6  8  1  9

　　　　第三次排序：6和8比較，6大於8，不交換位置：3  2  6  8  1  9

　　　　第四次排序：8和1比較，8大於1，交換位置：  3  2  6  1  8  9

　　　　第二趟總共進行了4次比較， 排序結果：      3  2  6  1  8  9

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第三趟排序：

　　　　第一次排序：3和2比較，3大於2，交換位置：  2  3  6  1  8  9

　　　　第二次排序：3和6比較，3小於6，不交換位置：2  3  6  1  8  9

　　　　第三次排序：6和1比較，6大於1，交換位置：  2  3  1  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了3次比較， 排序結果：         2  3  1  6  8  9

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第四趟排序：

　　　　第一次排序：2和3比較，2小於3，不交換位置：2  3  1  6  8  9

　　　　第二次排序：3和1比較，3大於1，交換位置：  2  1  3  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了2次比較， 排序結果：        2  1  3  6  8  9

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第五趟排序：

　　　　第一次排序：2和1比較，2大於1，交換位置：  1  2  3  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了1次比較， 排序結果：  1  2  3  6  8  9

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最終結果：1  2  3  6  8  9

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因而可知：N個數字要排序完成，總共進行N-1趟排序，每i趟的排序次數爲(N-i)次，因此能夠用雙重循環語句，外層控制循環多少趟，內層控制每一趟的循環次數，即

for(int i=1;i<arr.length;i++){

    for(int j=1;j<arr.length-i;j++){

    //交換位置

}

冒泡排序的優勢：每進行一趟排序，就會少比較一次，由於每進行一趟排序都會找出一個較大值。如上例：第一趟比較以後，排在最後的一個數必定是最大的一個數，第二趟排序的時候，只須要比較除了最後一個數之外的其餘的數，一樣也能找出一個最大的數排在參與第二趟比較的數後面，第三趟比較的時候，只須要比較除了最後兩個數之外的其餘的數，以此類推……也就是說，沒進行一趟比較，每一趟少比較一次，必定程度上減小了算法的量。

用時間複雜度來講：

　　1.若是咱們的數據正序，只須要走一趟便可完成排序。所需的比較次數C和記錄移動次數M均達到最小值，即：Cmin=n-1;Mmin=0;因此，冒泡排序最好的時間複雜度爲O(n)。

　　2.若是很不幸咱們的數據是反序的，則須要進行n-1趟排序。每趟排序要進行n-i次比較(1≤i≤n-1)，且每次比較都必須移動記錄三次來達到交換記錄位置。在這種狀況下，比較和移動次數均達到最大值：冒泡排序的最壞時間複雜度爲：O(n2) 。

綜上所述：冒泡排序總的平均時間複雜度爲：O(n2) 。

代碼實現：

 

/*
 * 冒泡排序
 */
public class BubbleSort {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　int[] arr={6,3,8,2,9,1};
　　　　System.out.println("排序前數組爲：");
　　　　for(int num:arr){
　　　　　　System.out.print(num+" ");
　　　　}
　　　　for(int i=0;i<arr.length-1;i++){//外層循環控制排序趟數
　　　　　　for(int j=0;j<arr.length-1-i;j++){//內層循環控制每一趟排序多少次
　　　　　　　　if(arr[j]>arr[j+1]){
　　　　　　　　　　int temp=arr[j];
　　　　　　　　　　arr[j]=arr[j+1];
　　　　　　　　　　arr[j+1]=temp;
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　} 
　　　　System.out.println();
　　　　System.out.println("排序後的數組爲：");
 　　　　for(int num:arr){
 　　　　　　System.out.print(num+" ");
 　　　　} 
　　}
 }