Java之冒泡排序

冒泡排序，从字面上理解，冒泡的话，可以想象鱼在水里吐泡泡，越接近水面的泡泡越大，越远离水面的泡泡越小，那么冒泡排序也就是一个种从小到大的排序。 冒泡排序的原理：比较相邻的两个数，将值大的交换值右端

思路

每次都比较相邻的两个数，在第一轮之后，最大的值就到了最右端，那么第二轮就可以少一次比较，因为在第一轮最大的值已经在右端，所以第二轮比较，最右端的数就不参与比较，也就少了1次比较； 到了第三轮，由于经过了第一轮和第二轮的比较，最大的值和第二大的值，都位于最右边，和右边起的第二个位置，那么第三轮就可以不用进行右边第一和第二个数的比较，所以在三轮的比较次数就少了2次； 后面的一次类推，最后的效果就是从左往右，从小到大。

案例

假如有一个数组int[] a = {2,3,4,1,5}

++++++++++++第 1 轮比较+++++++

第 1 次交换    2<3    不交换位置    2,3,4,1,5

第 2 次交换    3<4    不交换位置   2,3,4,1,5

第 3 次交换   4>1      交换位置     2,3,1,4,5

第 4 次交换   4<5      不交换位置     2,3,1,4,5

++++++++++++第 2 轮比较+++++++

第 1 次交换     2<3    不交换位置    2,3,1,4,5

第 2 次交换     3>1     交换位置       2,1,3,4,5

第 3 次交换     3<4    不交换位置      2,1,3,4,5

由于第一轮比较已将最大值放置最右边，所有不用进行第 4 个和第 5 个数比较

++++++++++++第 3 轮比较+++++++

第 1 次交换    2>1     交换位置    1,2,3,4,5

第 2 次交换   2<3    不交换位置    1,2,3,4,5

同上

++++++++++++第 4 轮比较+++++++

第 1 次交换    1<2    不交换位置   1,2 ,3,4,5

同上

++++++++++++比较结束+++++++

OK，到了这里，冒泡排序完成了，由之前的2,3,4,1,5换成了1,2,3,4,5

规律

我们进行了一共 4 轮的交换，如果把数组的长度看做 n 那么，我们一共需要进行 n-1 轮交换； 在每一轮我们都进行了不同次数的排序，同样把把数组长度看成是 n ，把轮数看成是 i ，那么在每一轮中，我们一共需要进行 n-i 次交换位置

代码实现

根据上面的规律，我们可以写两个for循环来说实现，一个循环来实现轮数 n-1 的规律，另一个循环来实现 n-m 的规律

n-1

定义一个变量 i ，i用来控制循环论述，所以初始值为1，那么每次循环都进行i++，且for循环条较为i<数组长度，也就实现了 n-1 规律

 for(int i=1; i<a.length; i++) 

n-i

定义一个变量 j ，用来控制每轮循环中的次数，那么每次循环都进行 j++ ，且for循环条件为 j<数组长度-i ，也就实现了n-1规律

for(int j=1;j<a.length-i;j++)

循环代码

因为数组的标是从0开始的，所以我们在上面两个for循环将 i 和 j 都定义成 0，那么在交换for循环条件那么相应的 -1 即可。

for(int i=0;i<a.length-1;i++){
    for(int j=0;j<a.length-i-1;j++){
        //交换位置代码
    }
}

交换位置

定义一个中间变量用来存放临时的交换值： 

if(a[j]>a[j+1])

最终实现

public class MaoPao {
    public static void main(String[] args) {
        
        int[] a = {2,3,4,1,5};
        int b = 0;
        System.out.println("原始数组");
        for (int i : a) {
            System.out.print(i+", ");
        }
        for (int i = 0; i < a.length-1; i++) {
            for (int j = 0; j < a.length-i-1; j++) {
                if(a[j]>a[j+1]){
                    b = a[j+1];
                    a[j+1] = a[j];
                    a[j] = b;
                }
            }
        }
        System.out.println();
        System.out.println("冒泡排序之后");
        for (int i : a) {
            System.out.print(i+", ");
        }
        
    }
}

运行结果