冒泡排序—分步实现

首先，我们来了解一下冒泡排序的定义：对于一组要排序的元素列，依次比较相邻的两个数，将比较小的数放在前面，比较大的数放在后面，如此继续，直到比较到最后的两个数，将小数放在前面，大数放在后面，重复步骤，直至全部排序完成。

（完整代码在最下面）

通俗一点来说就是元素挨个交换，小的放前面，大的放后面，图引自官方

具体思想如下：

首先，我们很容易想到这用循环来做，从图解可以看出，一共排了（数组长度-1轮），没看出来的小伙伴可以多看几遍动图

所以，第一轮排序的代码是

    public static void BubbleSort(int[] arr) {
        //temp的作用是临时存放数组值，以便两数交换
        int temp = 0;
            for (int j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
                //如果前面的数大于后面的数，就进入if交换，否则下次循环
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
    }
}
   

这样第一轮就排好了，而且整个数组中最大的数一定会排到最后，接下来第二轮

    public static void BubbleSort(int[] arr) {
        int temp = 0;
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
      }  

有的小伙伴就有疑惑了，为什么for循环里的限制循环条件比上一轮循环还要减1呢？

因为第二轮循环之前，数组中最大的那个数已经排好序了，所以就这轮循环较上次少了一次比较。

下面第三轮...

    public static void BubbleSort(int[] arr) {
        int temp = 0;
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - 2; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
    }
    

第三轮思路也和前两轮一样，排好序的就不用再排了，所以到这里就发现规律了，每增加一轮排序，就会较上次少比较一次，以此类推，for循环外面可以再增加一个for循环，来控制每轮的排序次数，保证次次递减

    public static void BubbleSort(int[] arr) {
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

        我们用 i 来控制每一轮循环的次数，每轮减i，这样到了最后一轮只排序一次就足够了，但是，不是每一轮排序都需要交换的，如果还没等到循环完就已经排好序了，再运行代码会导致没必要的内存消耗，所以我们需要优化一下冒泡排序。

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我们可以用一个flag来标记一下。

public class bubblesort {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {9,5,-1,23,66,11};
        BubbleSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void BubbleSort(int[] arr) {
        int temp = 0;
        boolean flag = false;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    flag = true;
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
            if (!flag){
                break;
            }else{
                flag = false;
            }
        }
    }
}

flag的思想是：初始置空，如果进入if，flag为true，说明本轮循环交换过，退出第一轮循环判断flag（如果flag为break，说明这一轮循环已经排好序了，没进到if里改变flag的值，依然为flase，直接break退出循环；否则就让flag初始化继续下轮循环）

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