算法介绍
冒泡排序（Bubble Sort）也是一种简单直观的排序算法。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。
作为最简单的排序算法之一，冒泡排序给我的感觉就像 Abandon 在单词书里出现的感觉一样，每次都在第一页第一位，所以最熟悉。冒泡排序还有一种优化算法，就是立一个 flag，当在一趟序列遍历中元素没有发生交换，则证明该序列已经有序。但这种改进对于提升性能来说并没有什么太大作用。
1.算法步骤
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
- 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
- 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。
2.动图演示
3.什么时候最快
当输入的数据都是正序的时候（都已经是正序了，还排序干啥）
4.什么时候最慢
输入的数据都是逆序时（这时候直接for循环逆序输出就好啦，干嘛用冒泡呢，闲的吗）
5.例子
6.优化点
- 1、添加有序标记（flag），当没有元素交换时跳出循环
- 2、记录有序/无序边界，已有序的元素不需要再被进行比较，因此每轮需比较的数列长度会减少
7.代码实现
Python 代码实现
def bubble_sort(our_list): n = len(our_list) lastExchangeIndex = 0 # 记录最后一次交换的位置 sortBorder = n-1 # 无序数列边界 for i in range(n): flag = True # 有序标记，每轮开始初始均为True for j in range(0,sortBorder): if our_list[j] > our_list[j+1]: our_list[j],ourlist[j+1] = our_list[j+1],our_list[j] # 交换位置 flag = False # 有元素进行交换，则将标记置为False lastExchangeIndex = j # 更新边界 sortBorder = lastExchangeIndex if flag: break return our_list
C++ 代码实现
void Bubble_sort(int a[], int n) { bool flag = true;//定义标志 int s = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { flag = true;//每次都初始化为True for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (a[j] < a[j + 1]) { swap(a[j], a[j + 1]);//进行交换 flag = false; //将标志设为false s++;//比较次数+1 } } if (flag)//有序，退出循环 break; } cout << s << endl;//输出比较的次数 }
除此之外，我还看到一些其他语言实现的，虽然我不会，但希望对你有帮助，思想是一样的
以下代码大部分摘自github的https://github.com/hustcc/JS-Sorting-Algorithm/blob/master/1.bubbleSort.md
JavaScript 代码实现
function bubbleSort(arr) { var len = arr.length; for (var i = 0; i < len - 1; i++) { for (var j = 0; j < len - 1 - i; j++) { if (arr[j] > arr[j+1]) { // 相邻元素两两对比 var temp = arr[j+1]; // 元素交换 arr[j+1] = arr[j]; arr[j] = temp; } } } return arr; }
Go 代码实现
func bubbleSort(arr []int) []int { length := len(arr) for i := 0; i < length; i++ { for j := 0; j < length-1-i; j++ { if arr[j] > arr[j+1] { arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j] } } } return arr }
Java 代码实现
public class BubbleSort implements IArraySort { @Override public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception { // 对 arr 进行拷贝，不改变参数内容 int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length); for (int i = 1; i < arr.length; i++) { // 设定一个标记，若为true，则表示此次循环没有进行交换，也就是待排序列已经有序，排序已经完成。 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; } } if (flag) { break; } } return arr; } }
PHP 代码实现
function bubbleSort($arr) { $len = count($arr); for ($i = 0; $i < $len - 1; $i++) { for ($j = 0; $j < $len - 1 - $i; $j++) { if ($arr[$j] > $arr[$j+1]) { $tmp = $arr[$j]; $arr[$j] = $arr[$j+1]; $arr[$j+1] = $tmp; } } } return $arr; }
C# 代码实现
static void BubbleSort(int[] intArray) { int temp = 0; bool swapped; for (int i = 0; i < intArray.Length; i++) { swapped = false; for (int j = 0; j < intArray.Length - 1 - i; j++) if (intArray[j] > intArray[j + 1]) { temp = intArray[j]; intArray[j] = intArray[j + 1]; intArray[j + 1] = temp; if (!swapped) swapped = true; } if (!swapped) return; } }
Ruby 代码实现
class Array def bubble_sort! for i in 0...(size - 1) for j in 0...(size - i - 1) self[j], self[j + 1] = self[j + 1], self[j] if self[j] > self[j + 1] end end self end end puts [22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70].bubble_sort!
Swift 代码实现
import Foundation func bubbleSort (arr: inout [Int]) { for i in 0..<arr.count - 1 { for j in 0..<arr.count - 1 - i { if arr[j] > arr[j+1] { arr.swapAt(j, j+1) } } } } // 测试调用 func testSort () { // 生成随机数数组进行排序操作 var list:[Int] = [] for _ in 0...99 { list.append(Int(arc4random_uniform(100))) } print("\(list)") bubbleSort(arr:&list) print("\(list)") }
总结
你看一个不起眼的冒泡排序算法，如果细细品味起来也是很有意思的，虽然它的性能注定不好，但是我们的目的是为了训练算法思维，提升算法的分析和应用能力。从这个角度而言，我们的目的达到了。我相信坚持这样分析下去，一定可以让大家的算法思维能力变得更好。
每日一句
For man is man and master of his fate. （人就是人，是自己命运的主人）
