Java实现冒泡排序算法

当需要对一个数组（或者列表）进行排序时，冒泡排序是最基本的一种排序算法之一。下面详细讲解Java实现冒泡排序算法的完整攻略。

定义

“冒泡排序”指的是通过不断地比较相邻的元素，并交换不合适的元素位置，从而逐步将无序的元素移动到正确的位置。它的过程像气泡不断从水中升起，因此得名“冒泡排序”。

实现

下面是Java实现冒泡排序的示例代码：

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        boolean swapped = false;
        for (int j = 1; j < n - i; j++) {
            if (arr[j - 1] > arr[j]) {
                // 交换相邻两个元素的位置
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j - 1];
                arr[j - 1] = temp;
                swapped = true;
            }
        }
        // 如果一趟扫描中没有元素交换位置，则说明排序已完成
        if (!swapped) {
            break;
        }
    }
}

在冒泡排序的实现中，我们使用了两次循环遍历整个数组。外部循环用于记录已经排好序的元素个数，内部循环用于比较相邻的元素并将其交换位置。

在内部循环中，我们使用了一个布尔变量 swapped 用来记录是否有元素交换位置，如果没有，说明当前这一趟扫描中已经没有需要排序的元素了。这时我们直接退出外部循环即可，提高了算法的效率。

示例

下面，我们通过两个示例来具体说明冒泡排序算法的实现细节。

示例1

假如我们要将数组 [5, 3, 6, 2, 1, 9, 4] 进行升序排序，那么它的排序过程如下所示：

1. 第一趟扫描： [3, 5, 2, 1, 6, 4, 9]，其中 3 和 5 这两个元素已经排好序了。
2. 第二趟扫描： [3, 2, 1, 5, 4, 6, 9]，其中 5 和 6 这两个元素已经排好序了。
3. 第三趟扫描： [2, 1, 3, 4, 5, 6, 9]，其中 3 和 4 这两个元素已经排好序了。
4. 第四趟扫描： [1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]，排序完成。

最终排序后的数组为 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]。

示例2

假如我们要将数组 [5, 1, 3, 2, 4] 进行升序排序，那么它的排序过程如下所示：

1. 第一趟扫描： [1, 3, 2, 4, 5]，其中 1 和 5 这两个元素已经排好序了。
2. 第二趟扫描： [1, 2, 3, 4, 5]，排序完成。

最终排序后的数组为 [1, 2, 3, 4, 5]。