《冒泡排序》的思想以及代码实现--排序算法（一）

前言

1.排序算法的分类

1. 内部排序:
   指将需要处理的所有数据都加载到内部存储器(内存)中进行排序。
2. 外部排序法：
   数据量过大，无法全部加载到内存中，需要借助外部存储(文件等)进行排序。
3. 常见的排序算法分类
   

一、冒泡排序（Bubble Sorting）的基本概念

1.基本介绍

冒泡排序是排序算法中一个逻辑比较简单，很容易想到的一个内部排序算法。

2.执行逻辑

通过对待排序序列从前向后（从下标较小的元素开始）,依次比较相邻元素的值，若发现逆序则交换，使值较大的元素逐渐从前移向后部，就象水底下的气泡一样逐渐向上冒。

优化：
因为排序的过程中，各元素不断接近自己的位置，如果一趟比较下来没有进行过交换，就说明序列有序，因此要在排序过程中设置一个标志 flag 判断元素是否进行过交换。从而减少不必要的比较。(这里说的优化，可以在冒泡排序写好后，在进行)

二、图例说明

1.静态图说明

• 排序一段数据{3,9,-1,10,20}，总共5个数据，要循环4次排序。举例：第一次排序把最大的数确定在最后一个位置，第二次排序确定第二大的数据放在最后一个位置的前一个位置，依次类推。第一趟循环的细节如图。

• 总体排序过程如下图：

• 第一趟排序的细节：

1. 一共进行 (数组的大小-1) 次 大的循环
2. 每一趟排序的次数在逐渐的减少
3. 如果我们发现在某趟排序中，没有发生一次交换， 可以提前结束冒泡排序。这个就是优化

2.动态图说明

创建一个数组{23,15,12,9,2}
排序过程：

三、代码实现

package com.datastructure.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author Hacah
 * @date 2020/9/28 14:32
 */
public class BubbleSort {
     

    public static void main(String[] args) {
     
        // 定义一个数组存放要排序的数据
        int[] arr = {
     3, 9, -1, 10, -2};

        // 这个数据因为我们编写的优化只需要2次排序就可以完成
        // int[] arrt = {3, 9, -1, 10, 20};

        bubbleSorts(arr);
        // bubbleSorts(arrt);


    }

    /**
     * 冒泡排序的方法
     * @param arr 排序的数组
     */
    public static void bubbleSorts(int [] arr) {
     
        // 定义临时变量。
        int temp = 0;

        // 定义一个状态，表示是否有进行交换，用于优化这个算法
        // 假如一次循环中没有发生交换，那就直接返回数据
        boolean flag = false;

        // 循环排序的次数
        for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
     
            // 每一次排序确定一个数，所以循环判断的次数减少
            for (int j = 0; j < i; j++) {
     
                // 如果前面的数比后面的数大则交换
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
     
                    // 执行到这里代表进行的交换
                    flag = true;
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }

            if (!flag) {
     
                break;
            }else {
     
                flag = false;
            }

            System.out.println("第"+(5-i)+"次循环数据是："+Arrays.toString(arr));
        }

        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

}

四、排序算法的情况