作為一個大前端的開發(fā)者來說，算法設(shè)計的確不是強項，畢竟在平時開發(fā)中很少用到。不過少用并不代表能丟，從今天開始，我們開始把一些常見的算法重新總結(jié)一下，行了不廢話了。
什么是冒泡排序？
冒泡排序是一種交換排序。交換排序：兩兩比較待排序的關(guān)鍵字，并交換不滿足次序要求的那對數(shù)，直到整個表都滿足次序要求為止。
算法思想
重復(fù)的遍歷要排序的數(shù)列，每次兩兩比較，如果順序有誤，則調(diào)換位置，重復(fù)操作直到數(shù)列完成排序。
假設(shè)有一個大小為 N 的無序序列。冒泡排序就是要每趟排序過程中通過兩兩比較，找到第 i 個?。ù螅┑脑?，將其往上排。
以上圖為例，演示一下冒泡排序的實際流程：
假設(shè)有一個無序序列 { 4. 3. 1. 2, 5 }
第一趟排序：通過兩兩比較，找到第一小的數(shù)值 1 ，將其放在序列的第一位。
第二趟排序：通過兩兩比較，找到第二小的數(shù)值 2 ，將其放在序列的第二位。
第三趟排序：通過兩兩比較，找到第三小的數(shù)值 3 ，將其放在序列的第三位。
至此，所有元素已經(jīng)有序，排序結(jié)束。
要將以上流程轉(zhuǎn)化為代碼，我們需要像機器一樣去思考，不然編譯器可看不懂。
假設(shè)要對一個大小為 N 的無序序列進行升序排序（即從小到大）。
(1) 每趟排序過程中需要通過比較找到第 i 個小的元素。
所以，我們需要一個外部循環(huán)，從數(shù)組首端(下標 0) 開始，一直掃描到倒數(shù)第二個元素（即下標 N - 2) ，剩下最后一個元素，必然為最大。
(2) 假設(shè)是第 i 趟排序，可知，前 i-1 個元素已經(jīng)有序。現(xiàn)在要找第 i 個元素，只需從數(shù)組末端開始，掃描到第 i 個元素，將它們兩兩比較即可。
所以，需要一個內(nèi)部循環(huán)，從數(shù)組末端開始（下標 N - 1），掃描到 (下標 i + 1)。
說了這么多，該上代碼了：
//對 bubbleSort 的優(yōu)化算法
public void bubbleSort_2(int[] list) {
int temp = 0; // 用來交換的臨時數(shù)
boolean bChange = false; // 交換標志
// 要遍歷的次數(shù)
for (int i = 0; i < list.length - 1; i++) {
bChange = false;
// 從后向前依次的比較相鄰兩個數(shù)的大小，遍歷一次后，把數(shù)組中第i小的數(shù)放在第i個位置上
for (int j = list.length - 1; j > i; j--) {
// 比較相鄰的元素，如果前面的數(shù)大于后面的數(shù)，則交換
if (list[j - 1] > list[j]) {
temp = list[j - 1];
list[j - 1] = list[j];
list[j] = temp;
bChange = true;
}
}
// 如果標志為false，說明本輪遍歷沒有交換，已經(jīng)是有序數(shù)列，可以結(jié)束排序
if (false == bChange){
break;
}
System.out.format("第 %d 趟：\t", i);
printAll(list);
}
}
算法分析
冒泡排序算法的性能
時間復(fù)雜度
若文件的初始狀態(tài)是正序的，一趟掃描即可完成排序。所需的關(guān)鍵字比較次數(shù)C和記錄移動次數(shù)M均達到最小值：Cmin = N - 1, Mmin = 0。所以，冒泡排序最好時間復(fù)雜度為O(N)。
若初始文件是反序的，需要進行 N -1 趟排序。每趟排序要進行 N - i 次關(guān)鍵字的比較(1 ≤ i ≤ N - 1)，且每次比較都必須移動記錄三次來達到交換記錄位置。在這種情況下，比較和移動次數(shù)均達到最大值：
Cmax = N(N-1)/2 = O(N2)
Mmax = 3N(N-1)/2 = O(N2)
冒泡排序的最壞時間復(fù)雜度為O(N2)。
因此，冒泡排序的平均時間復(fù)雜度為O(N2)。
總結(jié)起來，其實就是一句話：當數(shù)據(jù)越接近正序時，冒泡排序性能越好。
算法穩(wěn)定性
冒泡排序就是把小的元素往前調(diào)或者把大的元素往后調(diào)。比較是相鄰的兩個元素比較，交換也發(fā)生在這兩個元素之間。
所以相同元素的前后順序并沒有改變，所以冒泡排序是一種穩(wěn)定排序算法。
