排序算法---冒泡排序（java版）

冒泡排序

原理

冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的排序算法，它通过依次比较两个相邻的的元素，看两个元素是否满足大小关系要求，如果不满足则交换两个元素。每一次冒泡会让至少一个元素移动到它应该在的位置上，这样 n 次冒泡就完成了 n 个数据的排序工作。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

算法过程描述

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个；
对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数；
针对所有的元素重复以上两个步骤，除了最后一个；
重复前三步，直到排序完成。

算法执行过程如下图

代码实现

public class BubbleSort {public static void main(String[] args) {int arr[] = {3, 9, -1, 10, 11};BubbleSort(arr);}public static int[] BubbleSort(int arr[]) {int temp = 0;//标志是否一次排序经过元素之间的交换boolean flag = false;for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {flag = true;temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}System.out.println(Arrays.toString(arr));if (!flag) {break;} else {flag = false;}}return arr;}
}

1：冒泡排序的时间复杂度是多少？

最好情况下，要排序的数据已经是有序的了，我们只需要进行一次冒泡操作，就可以结束了，所以最好情况时间复杂度是 O(n)。而最坏的情况是，要排序的数据刚好是倒序排列的，我们需要进行 n次冒泡操作，所以最坏情况时间复杂度为 O(n2)。

2：冒泡排序的空间复杂度是多少？

冒泡的过程只涉及相邻数据的交换操作，只需要常量级的临时空间，所以它的空间复杂度为 O(1)，是一种 in-place 排序算法。

3：冒泡排序是稳定的排序算法吗？

在冒泡排序中，只有交换才可以改变两个元素的前后顺序。为了保证冒泡排序算法的稳定性，当有相邻的两个元素大小相等的时候，我们不做交换，相同大小的数据在排序前后不会改变顺序，所以冒泡排序是稳定的排序算法。

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