图解冒泡排序法

冒泡排序

冒泡排序（Bubble Sorting）的基本思想是：通过对待排序序列从前向后（从下标较小的元素开始）,依次比较相邻元素的值，若发现逆序（即跟我们要的顺序相反）则交换，使值较大的元素逐渐从前移向后部，就象水底下的气泡一样逐渐向上冒。

接下来我们通过一个实例讲解来学冒泡排序：
原始数组：3, 9, -1, 10, 20
下图是对冒泡排序过程的一个纤细描述：

从上图的过程中我们可以得到以下规则：
(1) 一共进行了数组的大小-1 次 的循环
(2)每一趟排序的次数在逐渐的减少

接下来我们按照图解的步骤进行冒泡排序的一个代码实现：

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {

        int arr[]={3,9,-1,10,20};
        int temp=0;
        //第一趟排序将最大元素放在倒数第一位
        for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                temp=arr[i];
              arr[i]=arr[i+1];
              arr[i+1]=temp;
            }
        }
        System.out.println("第一趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //第二趟排序将第二大元素放在倒数第二位
        for(int i=0;i<arr.length-1-1;i++){
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                temp=arr[i];
                arr[i]=arr[i+1];
                arr[i+1]=temp;
            }
        }
        System.out.println("第二趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //第三趟排序将第三大元素放在倒数第三位
        for(int i=0;i<arr.length-1-2;i++){
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                temp=arr[i];
                arr[i]=arr[i+1];
                arr[i+1]=temp;
            }
        }
        System.out.println("第三趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //第四趟排序将第四大大元素放在倒数第四位
        for(int i=0;i<arr.length-1-3;i++){
            if(arr[i]>arr[i+1]){
                temp=arr[i];
                arr[i]=arr[i+1];
                arr[i+1]=temp;
            }
        }
        System.out.println("第四趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

我们从上面的代码发现每趟排序就要用一个for循环，而且for循环里除了第二个条件i<arr.length-1，不一样外，而且-1，-2，-3也是有规律的，所以，我们可以把代码简化一下，这样就不用写那么多重复的代码了。

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {

        int arr[]={3,9,-1,10,20};
        int temp=0;
        
        for(int j=0;j<arr.length-1;j++) {
            for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) {
                if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                    temp = arr[i];
                    arr[i] = arr[i + 1];
                    arr[i + 1] = temp;
                }
            }
            System.out.println("第" + (j + 1) + "趟排序后的数组");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
}

在上面的图解中，我们发现在第二趟排序后，第三第四趟的排序没有发生一次交换， 可以提前结束冒泡排序。所以我们还可以再把代码优化一下，并且我们还可以把它封装成一个方法，当我们要对一个数组进行排序时，直接调用就可以了。

public static void bubbleSort(int  arr[]) {
            int temp = 0;
            boolean flag = false;//标识变量，表示是否有交换
            
            for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
                for (int i = 0; i < arr.length - 1 - j; i++) {
                    if (arr[i] > arr[i + 1]) {
                        flag = true;
                        temp = arr[i];
                        arr[i] = arr[i + 1];
                        arr[i + 1] = temp;
                    }
                }
                if (!flag) {//表示在一趟排序中，一次都没有交换过
                    break;
                } else {//
                    flag = false;//重置标识变量，下一次用
                }
            }
        }