冒泡排序法（详解冒泡排序）

　　冒泡排序法（详解冒泡排序）
　　要点
　　冒泡排序是一种交换排序。
　　什么是交换排序呢？
　　交换排序：两两比较待排序的关键字，并交换不满足次序要求的那对数，直到整个表都满足次序要求为止。
　　算法思想
　　它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。
　　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，故名。
　　假设有一个大小为N的无序序列。冒泡排序就是要每趟排序过程中通过两两比较，找到第i个小（大）的元素，将其往上排。
　　以上图为例，演示一下冒泡排序的实际流程：
　　假设有一个无序序列｛4。3。1。2，5｝
　　第一趟排序：通过两两比较，找到第一小的数值1，将其放在序列的第一位。
　　第二趟排序：通过两两比较，找到第二小的数值2，将其放在序列的第二位。
　　第三趟排序：通过两两比较，找到第三小的数值3，将其放在序列的第三位。
　　至此，所有元素已经有序，排序结束。
　　要将以上流程转化为代码，我们需要像机器一样去思考，不然编译器可看不懂。
　　假设要对一个大小为N的无序序列进行升序排序（即从小到大）。
　　（1）每趟排序过程中需要通过比较找到第i个小的元素。
　　所以，我们需要一个外部循环，从数组首端（下标0）开始，一直扫描到倒数第二个元素（即下标N2），剩下最后一个元素，必然为最大。
　　（2）假设是第i趟排序，可知，前i1个元素已经有序。现在要找第i个元素，只需从数组末端开始，扫描到第i个元素，将它们两两比较即可。
　　所以，需要一个内部循环，从数组末端开始（下标N1），扫描到（下标i1）。
　　核心代码publicvoidbubbleSort（int〔〕list）｛
　　inttemp0；用来交换的临时数
　　要遍历的次数
　　for（inti0；ilt；list。length1；i）｛
　　从后向前依次的比较相邻两个数的大小，遍历一次后，把数组中第i小的数放在第i个位置上
　　for（intjlist。length1；jgt；i；j）｛
　　比较相邻的元素，如果前面的数大于后面的数，则交换
　　if（list〔j1〕gt；list〔j〕）｛
　　templist〔j1〕；
　　list〔j1〕list〔j〕；
　　list〔j〕temp；
　　｝
　　｝
　　System。out。format（第d趟：t，i）；
　　printAll（list）；
　　｝
　　｝
　　冒泡排序算法的性能
　　时间复杂度
　　若文件的初始状态是正序的，一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数C和记录移动次数M均达到最小值：CminN1，Mmin0。所以，冒泡排序最好时间复杂度为O（N）。
　　若初始文件是反序的，需要进行N1趟排序。每趟排序要进行Ni次关键字的比较（1iN1），且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下，比较和移动次数均达到最大值：
　　CmaxN（N1）2O（N2）
　　Mmax3N（N1）2O（N2）
　　冒泡排序的最坏时间复杂度为O（N2）。
　　因此，冒泡排序的平均时间复杂度为O（N2）。
　　总结起来，其实就是一句话：当数据越接近正序时，冒泡排序性能越好。
　　算法稳定性
　　冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较，交换也发生在这两个元素之间。
　　所以相同元素的前后顺序并没有改变，所以冒泡排序是一种稳定排序算法。
　　优化
　　对冒泡排序常见的改进方法是加入标志性变量exchange，用于标志某一趟排序过程中是否有数据交换。
　　如果进行某一趟排序时并没有进行数据交换，则说明所有数据已经有序，可立即结束排序，避免不必要的比较过程。
　　核心代码对bubbleSort的优化算法
　　publicvoidbubbleSort2（int〔〕list）｛
　　inttemp0；用来交换的临时数
　　booleanbChangefalse；交换标志
　　要遍历的次数
　　for（inti0；ilt；list。length1；i）｛
　　bChangefalse；
　　从后向前依次的比较相邻两个数的大小，遍历一次后，把数组中第i小的数放在第i个位置上
　　for（intjlist。length1；jgt；i；j）｛
　　比较相邻的元素，如果前面的数大于后面的数，则交换
　　if（list〔j1〕gt；list〔j〕）｛
　　templist〔j1〕；
　　list〔j1〕list〔j〕；
　　list〔j〕temp；
　　bChangetrue；
　　｝
　　｝
　　如果标志为false，说明本轮遍历没有交换，已经是有序数列，可以结束排序
　　if（falsebChange）
　　break；
　　System。out。format（第d趟：t，i）；
　　printAll（list）；
　　｝
　　｝
　　完整参考代码packagenotes。javase。algorithm。sort；
　　importjava。util。Random；
　　publicclassBubbleSort｛
　　publicvoidbubbleSort（int〔〕list）｛
　　inttemp0；用来交换的临时数
　　要遍历的次数
　　for（inti0；ilt；list。length1；i）｛
　　从后向前依次的比较相邻两个数的大小，遍历一次后，把数组中第i小的数放在第i个位置上
　　for（intjlist。length1；jgt；i；j）｛
　　比较相邻的元素，如果前面的数大于后面的数，则交换
　　if（list〔j1〕gt；list〔j〕）｛
　　templist〔j1〕；
　　list〔j1〕list〔j〕；
　　list〔j〕temp；
　　｝
　　｝
　　System。out。format（第d趟：t，i）；
　　printAll（list）；
　　｝
　　｝
　　对bubbleSort的优化算法
　　publicvoidbubbleSort2（int〔〕list）｛
　　inttemp0；用来交换的临时数
　　booleanbChangefalse；交换标志
　　要遍历的次数
　　for（inti0；ilt；list。length1；i）｛
　　bChangefalse；
　　从后向前依次的比较相邻两个数的大小，遍历一次后，把数组中第i小的数放在第i个位置上
　　for（intjlist。length1；jgt；i；j）｛
　　比较相邻的元素，如果前面的数大于后面的数，则交换
　　if（list〔j1〕gt；list〔j〕）｛
　　templist〔j1〕；
　　list〔j1〕list〔j〕；
　　list〔j〕temp；
　　bChangetrue；
　　｝
　　｝
　　如果标志为false，说明本轮遍历没有交换，已经是有序数列，可以结束排序
　　if（falsebChange）
　　break；
　　System。out。format（第d趟：t，i）；
　　printAll（list）；
　　｝
　　｝
　　打印完整序列
　　publicvoidprintAll（int〔〕list）｛
　　for（intvalue：list）｛
　　System。out。print（valuet）；
　　｝
　　System。out。println；
　　｝
　　publicstaticvoidmain（String〔〕args）｛
　　初始化一个随机序列
　　finalintMAXSIZE10；
　　intarraynewint〔MAXSIZE〕；
　　RandomrandomnewRandom；
　　for（inti0；ilt；MAXSIZE；i）｛
　　array〔i〕random。nextInt（MAXSIZE）；
　　｝
　　调用冒泡排序方法
　　BubbleSortbubblenewBubbleSort；
　　System。out。print（排序前：t）；
　　bubble。printAll（array）；
　　bubble。bubbleSort（array）；
　　bubble。bubbleSort2（array）；
　　System。out。print（排序后：t）；
　　bubble。printAll（array）；
　　｝
　　｝
　　运行结果