Java實現氣泡排序

氣泡排序：

演算法重複走訪要排序的數列，一次比較兩個元素，如果它們順序錯誤就交換它們的位置，這樣最大的數就到了最後，重複操作即可得到有序數列。

氣泡排序演算法執行：

  1. 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
  2. 對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
  3. 針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
  4. 持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。

程式碼實現：

   public static void main(String[] args) {
        int[] values = { 3, 1, 6, 2, 9, 0, 7, 4, 5, 8 };
        bubbleSort(values);
        System.out.println(Arrays.toString(values));
    }
    public static void bubbleSort(int[] values) {
        int temp;
        for (int i = 0; i < values.length; i++) {
            for (int j = 0; j < values.length - 1 - i; j++) {
        //減i原因：內層迴圈，每迴圈完一趟就在陣列末產生一個最大數，即最大數就不用比較了。
                if (values[j] > values[j + 1]) {
                    temp = values[j];
                    values[j] = values[j + 1];
                    values[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

但是上述程式碼存在不足之處，最佳化如下：

氣泡排序的最佳化演算法

基於氣泡排序的以下特點：（幫助理解）

1.整個數列分成兩部分：前面是無序數列，後面是有序數列。
2.初始狀態下，整個數列都是無序的，有序數列是空。
3.每一趟迴圈可以讓無序數列中最大數排到最後，(也就是說有序數列的元素個數增加1)，也就是不用再去顧及有序序列。
4.每一趟迴圈都從數列的第一個元素開始進行比較，依次比較相鄰的兩個元素，比較到無序數列的末尾即可(而不是數列的末尾);如果前一個大於後一個，交換。
5.判斷每一趟是否發生了陣列元素的交換，如果沒有發生，則說明此時陣列已經有序，無需再進行後續趟數的比較了。此時可以中止比較。

    public static void bubbleSort(int[] values) {
        int temp;
        int i;
        // 外層迴圈：n個元素排序，則至多需要n-1趟迴圈
        for (i = 0; i < values.length - 1; i++) {
            // 定義一個布林型別的變數，標記陣列是否已達到有序狀態
            boolean flag = true;
    /*內層迴圈：每一趟迴圈都從數列的前兩個元素開始進行比較，比較到無序陣列的最後*/
            for (int j = 0; j < values.length - 1 - i; j++) {
                // 如果前一個元素大於後一個元素，則交換兩元素的值；
                if (values[j] > values[j + 1]) {
                    temp = values[j];
                    values[j] = values[j + 1];
                    values[j + 1] = temp;
                       //本趟發生了交換，表明該陣列在本趟處於無序狀態，需要繼續比較；
                        即本躺只要發生了一次交換，就false
                    flag = false;
                }
            }
           //根據標記量的值判斷陣列是否有序，如果有序，則退出；無序，則繼續迴圈。
            if (flag) {
                break;
            }
        }
    }

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