1.氣泡排序：

    氣泡排序是原理最簡單的排序，但是他是三種排序演算法中效率最低的，他的比較次數和交換資料次數時間複雜度都是O(N²)。

    原理：氣泡排序是雙重迴圈，他每次排序都將最大的元素移動到最後一位，比較方式為：0 vs 1，1 vs 2，2 vs 3，。。。直到N-1 vs N，每次比較之後，下次比較不會再去比較上去比較得出的並且移動的最大資料，所以他需要逐條比較。

相應Java程式碼：

public long[] bubbleSort(long []a){
int out,in;//out外層迴圈變數，in內層迴圈變數
int count = 0;//比較次數
int num = 0;//交換次數
int length = a.length;//陣列長度
for(out=length-1;out>=1;out--){
for(in=0;in<out;in++){
if(a[in]>a[in+1]){
change(in,in+1);
num++;
}
count++;
}
}
System.out.println("比較了"+count+"次！交換了"+num+"次！");
return a;

}

2.選擇排序：

    選擇排序優於氣泡排序，選擇排序的對比時間複雜度為O（N²），但是他的資料交換時間複雜度僅為O(N)，在陣列排序過程中，資料的移動交換是比較耗時的，所以相對於氣泡排序而言，選擇排序的效率大大提高。

原理：選擇排序是先將陣列中最小的元素找到並且標記，即記錄最小資料的下標，將找到的最小元素移動到最左側，也就是目前的下標最小的位置，下次比較就除去上次找到並且移動的最小值，對剩下資料繼續重複上述操作，直到排序結束。所以只需要移動N-1次即可完成排序，但是對比次數還是O（N²）。

對應Java程式碼：

public long[] chooseSort(long []a){
int out,in,minIndex;//out外層迴圈，in內層迴圈，minIndex最小值下標
int countChange = 0;
int countCompare = 0;
int length = a.length;
for(out=0;out<length-1;out++){
minIndex = out;
for(in=out+1;in<length;in++){
if(a[in]<a[minIndex]){
minIndex = in;
countCompare++;
}
}
change(out, minIndex);
countChange++;
}
System.out.println("交換了"+countChange+"次！");
System.out.println("比較了"+countCompare+"次！");
return a;

}

3.插入排序：

    插入排序的時間複雜度不好計算，因為他的時間複雜度是根據目前有序部分的多少決定的

    原理：插入排序會將目前基本有序的一部分陣列提取出來，然後將這部分陣列的最右側的一個元素的右側元素做標記，將這個元素與前面基本有序的陣列進行比較，找到比他稍大的元素，並且移動到比他稍大的元素前面，剩餘的未排序元素重複執行上述操作，知道排序結束。所以插入排序的時間複雜度與他的基本有序部分的大小有關，如果陣列是正好逆序的，他的時間複雜度甚至不會比，氣泡排序高。

對應Java程式碼：

public long[] insertSort(long []a){
int in,out;
int length = a.length;
//out標記未排序部分的最左側元素
for(out=1;out<length;out++){
long temp = a[out];
in = out;
while(in>0&&a[in-1]>=temp){
a[in] = a[in-1];
in--;
}
a[in] = temp;
}
return a;

}

三種排序演算法的使用場景：

氣泡排序：

    適用於資料量很小的排序場景，因為冒泡原理簡單

選擇排序：

    適用於大多數排序場景，雖然他的對比次數較多，但是資料量大的時候，他的效率明顯優於冒泡，而且資料移動是非常耗時的，選擇排序移動次數少。

插入排序：

    插入排序適用於已有部分資料有序的情況，有序部分越大越好。