氣泡排序(BubbleSort)

基本思想：兩個數比較大小，較大的數下沉，較小的數冒起來

思路：

比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
對每一對相鄰元素做同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較

舉例說明：要排序陣列：int[] arr={6,3,8,2,9,1};   

第一趟排序：

　　　　第一次排序：6和3比較，6大於3，交換位置：  3  6  8  2  9  1

　　　　第二次排序：6和8比較，6小於8，不交換位置：3  6  8  2  9  1

　　　　第三次排序：8和2比較，8大於2，交換位置：  3  6  2  8  9  1

　　　　第四次排序：8和9比較，8小於9，不交換位置：3  6  2  8  9  1

　　　　第五次排序：9和1比較：9大於1，交換位置：  3  6  2  8  1  9

　　　　第一趟總共進行了5次比較， 排序結果：      3  6  2  8  1  9

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第二趟排序：

　　　　第一次排序：3和6比較，3小於6，不交換位置：3  6  2  8  1  9

　　　　第二次排序：6和2比較，6大於2，交換位置：  3  2  6  8  1  9

　　　　第三次排序：6和8比較，6大於8，不交換位置：3  2  6  8  1  9

　　　　第四次排序：8和1比較，8大於1，交換位置：  3  2  6  1  8  9

　　　　第二趟總共進行了4次比較， 排序結果：      3  2  6  1  8  9

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第三趟排序：

　　　　第一次排序：3和2比較，3大於2，交換位置：  2  3  6  1  8  9

　　　　第二次排序：3和6比較，3小於6，不交換位置：2  3  6  1  8  9

　　　　第三次排序：6和1比較，6大於1，交換位置：  2  3  1  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了3次比較， 排序結果：         2  3  1  6  8  9

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第四趟排序：

　　　　第一次排序：2和3比較，2小於3，不交換位置：2  3  1  6  8  9

　　　　第二次排序：3和1比較，3大於1，交換位置：  2  1  3  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了2次比較， 排序結果：        2  1  3  6  8  9

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第五趟排序：

　　　　第一次排序：2和1比較，2大於1，交換位置：  1  2  3  6  8  9

　　　　第二趟總共進行了1次比較， 排序結果：  1  2  3  6  8  9

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最終結果：1  2  3  6  8  9

平均時間複雜度：O(n2)

程式碼實現(java)：

public static void BubbleSort(int [] arr){

     int temp;//臨時變數
     for(int i=0; i<arr.length-1; i++){   //表示趟數，一共arr.length-1次
         for(int j=arr.length-1; j>i; j--){

             if(arr[j] < arr[j-1]){
                 temp = arr[j];
                 arr[j] = arr[j-1];
                 arr[j-1] = temp;
             }
         }
     }
 }

優化：

• 針對問題：
  資料的順序排好之後，冒泡演算法仍然會繼續進行下一輪的比較，直到arr.length-1次，後面的比較沒有意義的。

• 方案：
  設定標誌位flag，如果發生了交換flag設定為true；如果沒有交換就設定為false。
  這樣當一輪比較結束後如果flag仍為false，即：這一輪沒有發生交換，說明資料的順序已經排好，沒有必要繼續進行下去。

public static void BubbleSort1(int [] arr){

   int temp;//臨時變數
   boolean flag;//是否交換的標誌
   for(int i=0; i<arr.length-1; i++){   //表示趟數，一共arr.length-1次。

       flag = false;
       for(int j=arr.length-1; j>i; j--){

           if(arr[j] < arr[j-1]){
               temp = arr[j];
               arr[j] = arr[j-1];
               arr[j-1] = temp;
               flag = true;
           }
       }
       if(!flag) break;
   }
}