Java冒泡排序

为何叫冒泡

越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

原理

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

时间复杂度分析

• 最好的时间复杂度
  若数组的顺序是正序的，一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数C和记录移动的次数M都是最小的值，如：arrays{1,2,3,4,5,6}
  和记录移动次数
  
  故：最好的时间复杂度O(n)
• 最坏的时间复杂度分析
  若数组的顺序是反序的，需要进行n-1趟排序，每趟需要n-1次的比较（1<=i<n-1），每次需要移动记录三次来交互位置，所以，比较和移动次数均达到最大值：
  
  
  故：冒泡排序的最坏时间复杂度为：
  
• 平均时间复杂度分析
  所以：冒泡排序总的平均时间复杂度为：
  

java代码实现（一般写法）

private static void sort(int[] values) {
        int temp;
        for (int i = 0; i < values.length; i++) {
            for (int j = 0; j < values.length - 1 - i; j++) {
                if (values[j] > values[j + 1]) {
                    temp = values[j];
                    values[j] = values[j + 1];
                    values[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

java代码实现（优化，存在有序情况）

/**
     * 冒泡排序
     * 存在有序情况定义boolean类型，如果没有交换表示是有序的
     * @param values
     */

   private static void bubbleSort(int[] values) {
        boolean sorted = true;
        int temp;
        for (int i = 0; i < values.length; i++) {
            for (int j = 0; j < values.length - 1 - i; j++) {
                if (values[j] > values[j + 1]) {
                    temp = values[j];
                    values[j] = values[j + 1];
                    values[j + 1] = temp;
                    sorted = false;
                }
            }
            if (sorted) {
                break;
            }
        }
    }

测试

 public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1, 4, 3, 45, 8, 10};
        sort(arrays);
        System.out.println(Arrays.toString(arrays));
    }

[1, 3, 4, 8, 10, 45]

Process finished with exit code 0