冒泡排序（BubbleSort）的基本概念：依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。即在第一趟：首先比较第1个和第2个数，将小数放前，大数放后。然后比较第2个数和第3个数，将小数放前，大数放后，如此继续，直至比较最后两个数，将小数放前，大数放后。至此第一趟结束，将最大的数放到了最后。在第二趟：仍从第一对数开始比较（因为可能由于第2个数和第3个数的交换，使得第1个数不再小于第2个数），将小数放前，大数放后，一直比较到倒数第二个数（倒数第一的位置上已经是最大的），第二趟结束，在倒数第二的位置上得到一个新的最大数（其实在整个数列中是第二大的数）。如此下去，重复以上过程，直至最终完成排序。
由于在排序过程中总是小数往前放，大数往后放，相当于气泡往上升，所以称作冒泡排序。
用二重循环实现，外循环变量设为i，内循环变量设为j。外循环重复9次，内循环依次重复9，8，...，1次。每次进行比较的两个元素都是与内循环j有关的，它们可以分别用a[j]和a[j+1]标识，i的值依次为1,2,...,9，对于每一个i, j的值依次为1,2,...10-i。
冒泡排序使用场景:考虑数据已有顺序，快排是一种不稳定的排序（当然可以改进），对于大部分排好的数据，快排会浪费大量不必要的步骤。数据量极小，而且已经基本排好序，冒泡是最佳选择。我们说快排好，是指大量随机数据下，快排效果最理想。而不是所有情况。
冒泡排序法：该算法是专门针对已部分排序的数据进行排序的一种排序算法。如果在你的数据清单中只有一两个数据是乱序的话，用这种算法就是最快的排序算法。如果你的数据清单中的数据是随机排列的，那么这种方法就成了最慢的算法了。因此在使用这种算法之前一定要慎重。这种算法的核心思想是扫描数据清单，寻找出现乱序的两个相邻的项目。当找到这两个项目后，交换项目的位置然后继续扫描。重复上面的操作直到所有的项目都按顺序排好。
优点:
1.“编程复杂度”很低，很容易写出代码；
2.具有稳定性，这里的稳定性是指原序列中相同元素的相对顺序仍然保持到排序后的序列，而堆排序、快速排序均不具有稳定性。
时间复杂度:
O(n2)。比较和交换的时间复杂度都是O(n^2)，自适应，对于已基本排序的算法，时间复杂度为O(n)。冒泡算法的许多性质和插入算法相似，但对于系统开销高一点点。
额外的空间: O(1)
冒泡排序的改进
第一，在排序过程中，执行完最后的排序后，虽然数据已全部排序完备，但程序无法判断是否完成排序，为了解决这一不足，可设置一个标志单元flag，将其设置为OFF,表示被排序的表示是一个无序的表。在每一排序开始时，检查此标志，若此标志为0，则结束排序；否则进行排序；
第二，当排序的数据比较多时排序的时间会明显延长。改进方法：快速排序：具体做法：任意选取某一记录（通常取第一个记录），比较其关键字与所有记录的关键字，并将关键字比它小的记录全部放在它的前面，将比它大的记录均存放在它的后面，这样，经过一次排序之后，可将所有记录以该记录所在的分界点分为两部分，然后分别对这两部分进行快速排序，直至排序完。
局部冒泡排序算法对冒泡排序的改进：
在冒泡排序中，一趟扫描有可能无数据交换，也有可能有一次或多次数据交换，在传统的冒泡排序算法及近年来的一些改进的算法中，只记录一趟扫描有无数据交换的信息，对数据交换发生的位置信息则不予处理。为了充分利用这一信息，可以在一趟全局扫描中，对每一反序数据对进行局部冒泡排序处理，称之为局部冒泡排序。局部冒泡排序与冒泡排序算法具有相同的时间复杂度，并且在正序和逆序的情况下，所需的关键字的比较次数和移动次数完全相同。由于局部冒泡排序和冒泡排序的数据移动次数总是相同的，而局部冒泡排序所需关键字的比较次数常少于冒泡排序，这意味着局部冒泡排序很可能在平均比较次数上对冒泡排序有所改进，但比较次数较少的优点不足以抵消其程序复杂度所带来的额外开销，而当数据量较大时，局部冒泡排序的时间性能则明显优于冒泡排序（结合改进冒泡排序设置标志量的方法最好）。
实例代码说明:
1、原始冒泡排序
packagecom.test.sort;
// 冒泡排序
public classBubbleSort {
public static void sort(Comparable[] data){
// 数组长度
int len = data.length;
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
// 临时变量
Comparable temp = null;
// 交换标志,false表示未交换
for (int j = len - 1; j > i; j--) {
// 如果data[j]小于data[j- 1],交换
if (data[j].compareTo(data[j -1]) < 0) {
temp = data[j];
data[j] = data[j - 1];
data[j - 1] = temp;
}// end if
}// end for
System.out.println("\n排序中:");
for (Comparable data1 : data) {
System.out.print(data1 +"\t");
}
}// end for
}// end sort
public static void main(String[] args) {
// 在JDK1.5版本以上,基本数据类型可以自动装箱
// int,double等基本类型的包装类已实现了Comparable接口
Comparable[] c = { 1, 2, 1, 7, 5, 4, 5,9, 23, 45, 27 };
System.out.println("\n排序前:");
for (Comparable data : c) {
System.out.print(data +"\t");
}
sort(c);
System.out.println("\n排序后:");
for (Comparable data : c) {
System.out.print(data +"\t");
}
}
}
排序前:
1 2 1 7 5 4 5 9 23 45 27
排序中:
1 1 2 4 7 5 5 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 7 5 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序后:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
2、改进冒泡排序
packagecom.test.sort;
// 冒泡排序
public classBubbleSort {
public static void sort(Comparable[] data){
// 数组长度
int len = data.length;
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
// 临时变量
Comparable temp = null;
// 交换标志,false表示未交换
boolean isExchanged = false;
for (int j = len - 1; j > i;j--) {
// 如果data[j]小于data[j- 1],交换
if (data[j].compareTo(data[j -1]) < 0) {
temp = data[j];
data[j] = data[j - 1];
data[j - 1] = temp;
// 发生了交换,故将交换标志置为真
isExchanged = true;
}// end if
}// end for
// 本趟排序未发生交换,提前终止算法,提高效率
if (!isExchanged) {
return;
}// end if
System.out.println("\n排序中:");
for (Comparable data1 : data) {
System.out.print(data1 +"\t");
}
}// end for
}// end sort
public static void main(String[] args) {
// 在JDK1.5版本以上,基本数据类型可以自动装箱
// int,double等基本类型的包装类已实现了Comparable接口
Comparable[] c = { 1, 2, 1, 7, 5, 4, 5,9, 23, 45, 27 };
System.out.println("\n排序前:");
for (Comparable data : c) {
System.out.print(data +"\t");
}
sort(c);
System.out.println("\n排序后:");
for (Comparable data : c) {
System.out.print(data +"\t");
}
}
}
排序前:
1 2 1 7 5 4 5 9 23 45 27
排序中:
1 1 2 4 7 5 5 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 7 5 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序后:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
3、局部冒泡排序
package com.test.sort;
// 局部冒泡排序
public classPartOfBubbleSort {
public static void sort(Comparable[] data){
// 数组长度
int len = data.length;
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
// 临时变量
Comparable temp = null;
// 交换标志,false表示未交换
boolean isExchanged = false;
for (int j = len - 1; j > i;j--) {
// 如果data[j]小于data[j- 1],交换
if (data[j].compareTo(data[j -1]) < 0) {
temp = data[j];
data[j] = data[j - 1];
data[j - 1] = temp;
// 发生了交换,故将交换标志置为真
isExchanged = true;
}// end if
// 将比较前面两个数是否存在需要排序的情况
if (isExchanged) {
if (j != len - 1) {
if (data[j +1].compareTo(data[j]) < 0) {
temp = data[j + 1];
data[j + 1] =data[j];
data[j] = temp;
}
}
}
}// end for
// 本趟排序未发生交换,提前终止算法,提高效率
if (!isExchanged) {
return;
}// end if
System.out.println("\n排序中:");
for (Comparable data1 : data) {
System.out.print(data1 + "\t");
}
}// end for
}// end sort
public static void main(String[] args) {
// 在JDK1.5版本以上,基本数据类型可以自动装箱
// int,double等基本类型的包装类已实现了Comparable接口
// Comparable[] c = { 1, 2, 4, 5, 9,23, 45, 27 };
Comparable[] c = { 1, 2, 1, 7, 5, 4, 5,9, 23, 45, 27 };
System.out.println("\n排序前:");
for (Comparable data : c) {
System.out.print(data +"\t");
}
sort(c);
System.out.println("\n排序后:");
for (Comparable data : c) {
System.out.print(data +"\t");
}
}
}
排序前:
1 2 1 7 5 4 5 9 23 45 27
排序中:
1 1 2 4 5 7 5 9 23 27 45
排序中:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45
排序后:
1 1 2 4 5 5 7 9 23 27 45