Java 冒泡排序算法（詳細過程講解並附實現代碼）

前言

冒泡排序算法是由左向右，按順序對兩個數據比大小（如果是想數據由小到大排列），前一個比後一個大，那麼就交換一下位置。每循環一輪，都會將該輪循環所遇到的最大的數排到最後面。假設數組長度是length,那麼只要循環length - 1輪就可以把該數組按照由小到大排列好了。

冒泡排序過程

假設一個數組 int[ ] arr = new int[ ]{3,4,1,2,0};

第一輪遍歷：

①

交換前：

3	4	1	2	0
↑	↑

交換後：（由於3 < 4所以位置不交換）

3	4	1	2	0

②

交換前：

3	4	1	2	0
	↑	↑

交換後：（由於1 < 4所以位置交換）

3	1	4	2	0

③

交換前：

3	1	4	2	0
		↑	↑

交換後：（由於2 < 4所以位置交換）

3	1	2	4	0

④

交換前：

3	1	2	4	0
			↑	↑

交換後：（由於0 < 4所以位置交換）

3	1	2	0	4

第一輪交換結束，該輪遇到的最大的數字4，已經排在最後面，並且4是此數組中最大的數，因爲該次遍歷完了所有數據

第二輪遍歷：

①

交換前：

3	1	2	0	4
↑	↑

交換後：（由於1 < 3所以位置交換）

1	3	2	0	4

②

交換前：

1	3	2	0	4
	↑	↑

交換後：（由於2 < 3所以位置交換）

1	2	3	0	4

③

交換前：

1	2	3	0	4
		↑	↑

交換後：（由於0 < 3所以位置交換）

1	2	0	3	4

由於4已經是最大的數字了，所以此處並不需要進行第4次交換。同時第二次遍歷數組會找出第二大的數，並將其排在了倒數第二的位置。

第三輪遍歷

①

交換前：

1	2	0	3	4
↑	↑

交換後：（由於1 < 2所以位置不交換）

1	2	0	3	4

②

交換前：

1	2	0	3	4
	↑	↑

交換後：（由於0 < 2所以位置交換）

1	0	2	3	4

由於3是該輪第二大的數字，所以此處不需要進行第3輪交換，並且第三輪遍歷會找出該數組第三大的數，將其放在了倒三的位置。

第四輪遍歷

①

交換前：

1	0	2	3	4
↑	↑

交換後：（由於0 < 1所以位置交換）

0	1	2	3	4

由於2是該數組第三大的數字，所以此處不需要第2輪交換。至此，冒泡排序結束，最終數組已經排序完成，並且是由小到大排序。

規律總結

該數組的長度是 5
一共進行了4輪遍歷
第一輪遍歷：4次交換次數
第二輪遍歷：3次交換次數
第三輪遍歷：2次交換次數
第四輪遍歷：1次交換次數
排序結束。

該規律可以等價爲：
數組長度爲：length
①則需要進行：length - 1輪遍歷
換成for循環爲：（i = 0,1,2,…,length - 2），共循環length - 1次

for(int i = 0;i < length - 1;i++){
}

②第 i 輪遍歷所需的交換次數爲：length - 1 - i;（i 的初始值爲0）
換成for循環爲：(j = 0,1,2,…,length - 2 - i)

for(int j = 0;j < length - 1 - i;j++){
}

由於②的循環次數受①影響，所以②循環應該嵌套在①內，具體實現代碼如下：

示例代碼

public class BubbleSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[] {12,2,84,65,-51,57,85,11,54,-12};
		
		int temp = 0;
		
		for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++) {//數組遍歷次數
			
			for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++) {//第i次遍歷的交換次數
				if(arr[j] > arr[j + 1]) {
					temp = arr[j];
					arr[j] = arr[j + 1];
					arr[j + 1] = temp;
				}
			}
		}
		//將數組輸出
		for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
	}
}