算法之冒泡排序

一、简介

冒泡排序[buble sort]：在喝汽水时，常常会看到许多小气泡飘到上面，这时由于小气泡中的二氧化碳比水轻，而冒泡排序同这个物理现象一样，排序的元素会按照大小想气泡一样一个个向一个方向移动，

Speak in a figure

下面看一个例子：给出如下一组元素，要求按照从小到大的顺序将元素排序：

首先，第一轮：从头到尾按照顺序比较相邻的两个元素，如果发现左边的元素大于右边的元素，则左右元素交换，否则继续进行下一个判断，最终通过第一轮，将最大的数字9排序完成，

第二轮：从第一个位置到倒数第二个元素，按照与第一轮相同的方式进行比较排序，将最大的8确定

其他轮按照相同的流程进行排序，总体的流程图如下图所示：

二、代码

第一版

//冒泡排序V1
    public static void sortV1(int[] input) {
        //排序轮次，需要排数组长度相同的轮
        for (int i = 0; i < input.length - 1; i++) {
            //每轮需要对每两个相邻的元素进行比较，每次确定一个元素，所以最大的要-i
            for (int j = 0; j < input.length - 1 - i; j++) {
                if (input[j] > input[j + 1]) {
                    //交换左右的值
                    int tmp = input[j + 1];
                    input[j + 1] = input[j];
                    input[j] = tmp;
                }//否则不作任何处理
            }
        }
    }
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第二版(优化前部分如果已经排序)

这里举一个极端的例子，如果前面的元素都已经是排序的，则无需进行后期轮的循环判断，对最后的两个元素进行交换之后可以直接进行跳出。

    public static void sortV2(int[] input) {

        for (int i = 0; i < input.length - 1; i++) {
            //设置一个标签，如果在该标签内没有交换的元素，证明前面的元素都已经排好序了
            boolean flag = true;
            //每轮需要对每两个相邻的元素进行比较，每次确定一个元素，所以最大的要-i
            for (int j = 0; j < input.length - 1 - i; j++) {
                if (input[j] > input[j + 1]) {
                    //交换左右的值
                    int tmp = input[j + 1];
                    input[j + 1] = input[j];
                    input[j] = tmp;
                    flag = false;
                }//否则不作任何处理
            }
            //由于本轮没有交换的元素，证明本轮及本轮之后的元素都已经是排好序的，直接跳出
            if (flag) break;
        }
    }
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第三版(优化后部分如果已经排序)

如果是这种情况，则第二轮之后无需对后部分无需进行在判断

public static void sortV3(int[] input) {
        //lastPoint和savePoint作为内循环的结尾的地方，即：在这之后我都已经排序好了，不要对我循环了，
        int lastPoint = input.length - 1;
        int savePoint = lastPoint;
        for (int i = 0; i < input.length - 1; i++) {
            //设置一个标签，如果在该标签内没有交换的元素，证明前面的元素都已经排好序了
            boolean flag = true;
            for (int j = 0; j < savePoint; j++) {
                if (input[j] > input[j + 1]) {
                    int tmp = input[j + 1];
                    input[j + 1] = input[j];
                    input[j] = tmp;
                    flag = false;
                    lastPoint = j;
                }//否则不作任何处理
            }
            //保存一下最后的位置
            savePoint = lastPoint;
            //由于本轮没有交换的元素，证明本轮及本轮之后的元素都已经是排好序的，直接跳出
            if (flag) break;
        }
    }
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此外，对于冒泡排序还有其他特殊的情况，例如鸡尾酒排序，由于冒泡排序时间复杂度较高O(n²)，此处不再详细展开了，