虽然在我们Android开发中，很少涉及到排序算法，因为基本官方都帮我们封装好了，但排序算法也是非常重要的，在面试中归并排序和快速排序一直未高频考点，但在学习他们之前，我们必须得把三大基础算法学会，必经层层递进，方得始终嘛。
冒泡排序
冒泡排序恐怕是我们计算机课程上第一个接触到的排序算法，也算是一种入门级的排序算法。它的基本思想是：两两比较相邻记录的关键字，如果反序则交换，直到没有反序的记录为止。
冒泡排序算法的原理：
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素做同样的工作，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。
- 针对所有的元素重复以上步骤，除了最后一个。
- 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，知道没有任何一堆数字需要比较。
一次比较过程如下图所示：
package com.lixm.animationdemo.other;
/**
* Describe:
* <p>
* Author: Lixm
* Date: 2018/9/19
*/
public class MaoPaoDemo {
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
private static void printArr(int[] arr) {
for (int anArr : arr) {
System.out.print(anArr + " ");
}
}
private static void bubbleSort(int[] arr) {
if (arr == null)
return;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[i] > arr[j]) {
swap(arr, i, j);
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {6, 4, 2, 1, 8, 3, 7, 9, 5};
bubbleSort(arr);
printArr(arr);
}
}
运行结果：1 2 3 4 5 6 7 8 9
严格地讲，上面的算法并不是冒泡排序，因为他完全不符合两两相邻比较。它更应该是最简单的交换排序而已。它的思路是让每一个关键字，都和他后面的每一个关键字比较，如果大则交换，这样第一位置的关键字在一次循环后一定变成最小值。
我们不妨来看看正宗的冒泡排序算法。
private static void bubbleSort2(int[] arr){
if (arr==null)
return;
for (int i=0;i<arr.length-1;i++){
for (int j=1;j<arr.length-i;j++){
if (arr[j-1]<arr[j]){
swap(arr,j-1,j);
}
}
}
}
运行结果：9 8 7 6 5 4 3 2 1
上述代码是否完美了呢？答案是否定的，我们假设待排序的序列是{2,1,3,4,5,6,7,8,9}，也就是说，除了第一和第二个关键字需要交换外，别的都应该是正常的顺序，当i=1时，交换了2和1的位置，此时已经有序了，但是算法依然不依不饶的将i=2到9以及每一个内循环都执行一遍，尽管没有交换数据，但之后的大量比较还是大大的多余的。所以我们完全可以设置一个标记位 isSort ，当我们比较一次后，都没有交换，则代表数组已经有序了，此时直接退出循环即可。
既然思路已经确定，那么代码自然是很信手捏来了。
private static void bubbleSort3(int[] arr) {
if (arr == null)
return;
//定义一个标记 isSort ，当其值为 true 的时候代表已经有序。
boolean isSort;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
isSort = true;
for (int j = 1; j < arr.length - i; j++) {
if (arr[j - 1] > arr[j]) {
swap(arr, j - 1, j);
isSort = false;
}
}
if (isSort)
break;
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {6, 4, 2, 1, 8, 3, 7, 9, 5};
// bubbleSort(arr);
// bubbleSort2(arr);
bubbleSort3(arr);
printArr(arr);
}Perfect的代码，但冒泡排序在数组长度比较大的时候，效率真的很低下，所以在实际开发中，我们也很少用这种算法。
冒泡排序时间空间复杂度及算法稳定性分析
对于长度为n的数组，冒泡排序需要经过n(n-1)/2次比较，最坏的情况下，即数组本身是倒序的情况下，要经过n(n-1)/2次交换，所以其：冒泡排序的算法时间平均复杂度为O(n*n),空间复杂度为O(1);
可以想象一下：如果两个相邻的元素相等是不会进行交换操作的，也就是两个相等元素的先后顺序是不会改变的。如果两个相等的元素没有相邻，那么即使通过前面的两两交换把两个元素相邻起来，最终也不会交换它俩的位置，所以相同元素经过排序后书序并没有改变。
所以冒泡排序是一种稳定排序算法。所以冒泡排序是稳定排序。这也正是算法稳定性的定义：
排序算法的稳定性：通俗地讲，就是保证排序前两个相等的数据，其在序列中的先后位置顺序与排序后他们两个先后位置顺序相同。
冒泡排序总结：
- 冒泡排序的算法时间平均复杂度为O(n*n)。
- 空间复杂度为O(1)。
- 冒泡排序为稳定排序。
冒泡排序的Java实现，今天就先说到这里，下一篇将继续讨论简单排序的另外两种，选择排序和插入排序。
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