冒泡排序

冒泡排序应用了交换排序的基本思想：两两比较待排序记录，发现两个记录的次序相反则交换，直到没有反序的记录为止。

冒泡排序算法的基本思想：

　　把每个数据看成一个气泡，按初始顺序自底向上依次对两两气泡进行比较，对上重下轻的气泡交换顺序（这里用气泡轻、重表示数据大、小），保证轻的气泡总能浮在重的气泡上面，直到最轻的气泡浮到最上面；保持最后浮出的气泡不变，对余下气泡循环上述步骤，直到所有气泡从轻到重排列完毕。

　　因为每一趟排序都使有序区增加了一个气泡，在经过n-1趟排序之后，有序区中就有n-1个气泡，而无序区中气泡的重量总是大于等于有序区中气泡的重量，所以整个冒泡排序过程至多需要进行n-1趟排序。

　　优化：若在某一趟排序中未发现气泡位置的交换，则说明待排序的无序区中所有气泡均满足轻者在上，重者在下，因此，冒泡排序过程可在此趟排序后终止。在下面给出的实现代码中，引入boolean标记isSwap，在每趟排序开始前，先将其置为false。若排序过程中发生了交换，则将其置为true。各趟排序结束时检查，若未曾发生过交换则终止算法，不再进行下一趟排序。

 　　时间复杂度：冒泡排序是一种用时间换空间的排序方法，最坏情况是把顺序的排列变成逆序，或者把逆序的数列变成顺序。在这种情况下，每一次比较都需要进行交换运算，对于n位的数组则有比较次数为 (n-1) + (n-2) + ... + 1 = n * (n - 1) / 2，这就得到了最大的比较次数，冒泡排序的最坏时间复杂度为O(n²)。若数组的初始状态是已经排好序的，一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数为n-1,冒泡排序最好的时间复杂度为O(n)。

package com.bingoogol.algorithm.sort;

/**
 * 冒泡排序
 * 
 * @author bingoogol@sina.com
 */
public class BubbleSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[] { 2, 6, 30, 25, 9, 18, 13 };
        System.out.print("排序前：");
        BubbleSort.printArr(arr);
        BubbleSort.sort(arr);
        System.out.print("排序后：");
        BubbleSort.printArr(arr);
    }

    public static void sort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            boolean isSwap = false;
            // 自下向上扫描
            for (int j = arr.length - 1; j > i; j--) {
                if (arr[j] < arr[j - 1]) {
                    isSwap = true;
                    BubbleSort.swap(arr, j, j - 1);
                }
            }
            if (!isSwap) {
                return;
            }
        }
    }

    public static void swap(int[] data, int i, int j) {
        int temp = data[i];
        data[i] = data[j];
        data[j] = temp;
    }

    public static void printArr(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            System.out.print(arr[i] + ",");
        }
        System.out.println(arr[arr.length - 1]);
    }
}