技術標籤：資料結構和演算法

簡介

氣泡排序（Bubble Sort）也是一種簡單直觀的排序演算法。它重複地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重複地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端。
作為最簡單的排序演算法之一，氣泡排序給我的感覺就像 Abandon 在單詞書裡出現的感覺一樣，每次都在第一頁第一位，所以最熟悉。氣泡排序還有一種優化演算法，就是立一個 flag，當在一趟序列遍歷中元素沒有發生交換，則證明該序列已經有序。但這種改進對於提升效能來說並沒有什麼太大作用。

演算法步驟

主要有以下幾步：

1. 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
2. 對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。這步做完後，最後的元素會是最大的數。
3. 針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
4. 持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。

動畫演示

Java程式碼實現

public class BubbleSort {

	public void sort(int[] sourceArray) {
		// 對 arr 進行拷貝，不改變引數內容
		int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.
 
length);

		for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
			System.out.format("第 %d 遍：\n", i);
			// 設定一個標記，若為true，則表示此次迴圈沒有進行交換，也就是待排序列已經有序，排序已經完成
			boolean flag = true;
			for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
				if (arr[j] > arr[j + 1]) {
					int tmp = arr[j];
					arr[j] = arr[
 
j + 1];
					arr[j + 1] = tmp;
					flag = false;
				}
				System.out.format("第 %d 遍的第%d 次交換：", i, j);
			}
			if (flag) {
				break;
			}
			System.out.format("第 %d 遍最終結果：", i);
		}
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}

	/**
	 * 
	 * @Title: sort2
	 * @Description: 優化後排序演算法,減少排序次數
	 * @param @param array
	 * @return void
	 * @throws
	 */
	public void sort2(int array[]) {
		// 總共需要排序的次數為array.length - 1
		int lastExchangeIndex = 0;
		int sortBorder = array.length - 1;
		for (int j = 0; j < array.length - 1; j++) {
			System.out.format("第 %d 遍：\n", j + 1);
			boolean flag = true;
			for (int i = 0; i < sortBorder; i++) {
				int temp = 0;
				if (array[i] > array[i + 1]) {
					temp = array[i];
					array[i] = array[i + 1];
					array[i + 1] = temp;
					flag = false;
					lastExchangeIndex = i;
				}
				System.out.format("第 %d 遍的第%d 次交換：", j + 1, i + 1);
			}
			sortBorder = lastExchangeIndex;
			if (flag) {
				break;
			}
			System.out.format("第 %d 遍最終結果：", j + 1);
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		BubbleSort bubbleSort = new BubbleSort();
		int[] sourceArray = { 3, 4, 2, 1, 5, 6, 7, 8 };
		bubbleSort.sort2(sourceArray);
	}
}