冒泡排序

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冒泡排序（Bubble Sort）也是一种简单直观的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。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。

作为最简单的排序算法之一，冒泡排序给我的感觉就像 Abandon 在单词书里出现的感觉一样，每次都在第一页第一位，所以最熟悉。冒泡排序还有一种优化算法，就是立一个 flag，当在一趟序列遍历中元素没有发生交换，则证明该序列已经有序。但这种改进对于提升性能来说并没有什么太大作用。

1. 算法步骤

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。

3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

2. 动图演示

3. C++代码实现

/*
冒泡排序，升序排列
O(N^2)时间复杂度，O(1)空间复杂度
*/
vector<int> AlgorithmSort::bubbleSort(vector<int> vec)
{
int len = vec.size();
//边界值判定
if (len <= 1)
return vec;
//冒泡排序
for (int i = 0; i < len; i++)
{
for (int j = 0; j < len-1; j++)
{
if (vec[j] > vec[j + 1])
swap(vec[j], vec[j + 1]);
}
}

return vec;
}

5. JavaScript 代码实现

function bubbleSort(arr) {
var len = arr.length;
for (var i = 0; i < len - 1; i++) {
for (var j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j+1]) {        // 相邻元素两两对比
var temp = arr[j+1];        // 元素交换
arr[j+1] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
}
return arr;
}

6. Python 代码实现

def bubbleSort(arr):
for i in range(1, len(arr)):
for j in range(0, len(arr)-i):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
return arr

7. Go 代码实现

func bubbleSort(arr []int) []int {
length := len(arr)
for i := 0; i < length; i++ {
for j := 0; j < length-1-i; j++ {
if arr[j] > arr[j+1] {
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
}
}
}
return arr
}

8. Java 代码实现

public class BubbleSort implements IArraySort {

@Override
public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
// 对 arr 进行拷贝，不改变参数内容
int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);

for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
// 设定一个标记，若为true，则表示此次循环没有进行交换，也就是待排序列已经有序，排序已经完成。
boolean flag = true;

for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;

flag = false;
}
}

if (flag) {
break;
}
}
return arr;
}
}

9. PHP 代码实现

function bubbleSort($arr)
{
$len = count($arr);
for ($i = 0; $i < $len - 1; $i++) {
for ($j = 0; $j < $len - 1 - $i; $j++) {
if ($arr[$j] > $arr[$j+1]) {
$tmp = $arr[$j];
$arr[$j] = $arr[$j+1];
$arr[$j+1] = $tmp;
}
}
}
return $arr;
}