(十）排序算法-冒泡排序
1 排序算法
1.1 介绍
排序也称为排序算法（Sort Algorithm），排序是将一组数据，依指定的顺序进行排列的过程。
1.2 排序的分类
（1）内部排序
指将需要处理的所有数据都加载到内部存储器中进行排序。
（2）外部排序法
数据量过大，无法全部加载到内存中，需要借助外部存储进行排序。
（3）常见的排序算法分类
2 冒泡排序
2.1 基本介绍
冒泡排序是一种简单的排序算法，它也是一种稳定排序算法。其实现原理是重复扫描待排序序列，并比较每一对相邻的元素，当该对元素顺序不正确时进行交换。一直重复这个过程，直到没有任何两个相邻元素可以交换，就表明完成了排序。
冒泡排序（Bubble Sorting）的基本思想是：通过对待排序序列从前向后（从下标较小的元素开始），依次比较相邻元素的值，若发现逆序则交换，使值较大的元素逐渐从前移向后部，就像水底的气泡一样逐渐向上冒。
因为排序的过程中，各元素不断接近自己的位置，如果一趟比较下来没有进行过交换，就说明序列有序，因此要在排序过程中设置一个标志 flag 判断元素是否进行过交换。从而减少不必要的比较。
动画展示：
假设待排序序列为 (5,1,4,2,8)，如果采用冒泡排序对其进行升序（由小到大）排序，则整个排序过程如下所示：
（1）第一轮排序，此时整个序列中的元素都位于待排序序列，依次扫描每对相邻的元素，并对顺序不正确的元素对交换位置，整个过程如下所示。
从上图可以看到，经过第一轮冒泡排序，从待排序序列中找出了最大数 8，并将其放到了待排序序列的尾部，并入已排序序列中。
（2）第二轮排序，此时待排序序列只包含前 4 个元素，依次扫描每对相邻元素，对顺序不正确的元素对交换位置，整个过程如下图所示。
可以看到，经过第二轮冒泡排序，从待排序序列中找出了最大数 5，并将其放到了待排序序列的尾部，并入已排序序列中。
（3）第三轮排序，此时待排序序列包含前 3 个元素，依次扫描每对相邻元素，对顺序不正确的元素对交换位置，整个过程如下图所示。
经过本轮冒泡排序，从待排序序列中找出了最大数 4，并将其放到了待排序序列的尾部，并入已排序序列中。
（4）第四轮排序，此时待排序序列包含前 2 个元素，对其进行冒泡排序的整个过程如下图所示。
经过本轮冒泡排序，从待排序序列中找出了最大数 2，并将其放到了待排序序列的尾部，并入已排序序列中。
（5）当进行第五轮冒泡排序时，由于待排序序列中仅剩 1 个元素，无论再进行相邻元素的比较，因此直接将其并入已排序序列中，此时的序列就认定为已排序好的序列。
2.1 代码实现
/*** 冒泡排序*/
public class BubbleSort {public static void main(String[] args) {/*int[] arr = {3, 9, -1, 10, -2,20,30};System.out.println("-----------排序前-----------");System.out.println(Arrays.toString(arr));bubbleSort(arr);System.out.println("-----------排序后-----------");System.out.println(Arrays.toString(arr));*/// 测试// 创建80000个随机的数组int[] arr = new int[80000];for (int i = 0; i < 80000; i++) {arr[i] = (int) (Math.random() * 80000);}System.out.println("-----------排序前-----------");System.out.println(Arrays.toString(arr));bubbleSort(arr);System.out.println("-----------排序后-----------");System.out.println(Arrays.toString(arr));}public static void bubbleSort(int [] arr){// 临时变量int temp = 0;boolean flag = false;for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {flag = true;for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {// 如果前面的数比后面的数大，则交换if (arr[j] > arr[j + 1]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;flag = false;}}if(flag){break;}}}
}