一、詳解

氣泡排序（Bubble Sort），是一種電腦科學領域的較簡單的排序演算法。它重複地走訪過要排序的元素列，依次比較兩個相鄰的元素，這個演算法的名字由來是因為越大的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端（升序或降序排列），就如同碳酸飲料中二氧化碳的氣泡最終會上浮到頂端一樣，故名“氣泡排序”。（摘自百度百科）

氣泡排序演算法的原理如下：

1. 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。

2. 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。

3. 針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。

4. 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。

舉個栗子--------比如我們體育課站隊，需要大個在右，小個在左。我們從左側第一個人A開始，同他右側那個人比較身高，如果A高則兩人交換位置，再次同他右側那個人比較身高，若A低，則A站定，從比A高的那個人開始繼續上述操作，一圈結束，最高的人肯定會排在最右端。 而此時 我們再從左側開始直到倒數第二個人繼續執行比較身高操作（因為最後一個人最高已經站定。）

二、程式碼

public static void bubbleSort(int[] arr) {
        //若陣列不存在 或者只有一個元素 無需排序  直接返回
		if (arr == null || arr.length < 2) {
			return;
		}

        //第一層for界定排序區間 （比如n個人 第一圈 0~n,第二圈 0~n-1 每執行一圈 站定一個人）
		for (int end = arr.length - 1; end  > 0; end --) {

            //第二層for 在排序區間內
			for (int i = 0; i < end ; i++) {

                //若左側數字大於右側 則進行交換操作
				if (arr[i] > arr[i + 1]) {

                    /**兩個數的交換操作
                    *實際上這裡使用異或運算會更好一點 因為是基礎演算法在這裡使            
                    *用常規交換操作
                    */
                    int tmp = arr[i];
		            arr[i] = arr[i+1];
		            arr[i+1] = tmp;
				}
			}
		}
}
 

三、演算法時間複雜度

若檔案的初始狀態是正序的，一趟掃描即可完成排序。所需的關鍵字比較次數  和記錄移動次數  

均達到最小值：       

所以，氣泡排序最好的時間複雜度為  

若初始檔案是反序的，需要進行  趟排序。每趟排序要進行  次關鍵字的比較(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，比較和移動次數均達到最大值：

氣泡排序的最壞時間複雜度為  

綜上，因此氣泡排序總的平均時間複雜度為  

事實上分析演算法時間複雜度一般按照最壞情況判斷，因為實際執行過程中，無法保證資料樣本情況。