冒泡排序_算法教程-IT乾坤技术博客

序号	面试知识点	面试地址链接
1	Java多线程面试题(补充中)	https://www.itqiankun.com/article/duoxianchengjichuzhishi
2	二十三种设计模式面试题(补充中)	https://www.itqiankun.com/article/singleton-mode-pattern
3	Java集合面试题(补充中)	https://www.itqiankun.com/article/hashmap-basic-question
4	十大排序算法面试题	https://www.itqiankun.com/article/bubbleSort
5	更多面试题	https://www.itqiankun.com

[TOC]

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。

## 思想步骤

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。

## 动图演示

![动图演示](https://itqiankun.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/picture/blogArticles_new/2020/12/24/res/bubbleSort.gif)

## 代码实现

### 代码基本步骤

1、外循环是遍历每个元素，每次都放置好一个元素；　　　
2、内循环是比较相邻的两个元素，把大的元素交换到后面；
3、等到第一步中循环好了以后也就说明全部元素排序好了；

### JavaScript 代码实现

```js
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;
}
```

### Python 代码实现

```python
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
```

### Go 代码实现

```go
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
}
```

### Java 代码实现

```java
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;
    }
}
```

### PHP 代码实现

```php
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;
}
```

## 时间复杂度和空间复杂度

### 时间复杂度
 最优的情况也就是开始就已经排序好序了，那么就可以不用交换元素了，则时间花销为：[ n(n-1) ] /  2；所以最优的情况时间复杂度为：O( n^2 )；

最差的情况也就是开始的时候元素是逆序的，那么每一次排序都要交换两个元素，则时间花销为：[ 3n(n-1) ] / 2；（其中比上面最优的情况所花的时间就是在于交换元素的三个步骤）；所以最差的情况下时间复杂度为：O( n^2 )；

最优的时间复杂度为：O( n^2 ) ；有的说 O(n)，下面会分析这种情况；

最差的时间复杂度为：O( n^2 )；

平均的时间复杂度为：O( n^2 )；

#### 最优时间复杂度是O(n)
冒泡排序的最优的时间复杂度为：O(n)；其实这是在代码中使用一个标志位来判断是否已经排序好的，代码如下
```java
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);

flag = false;
                }
            }

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

冒泡排序

全部教程