Java冒泡排序

一、Java冒泡排序概述

冒泡排序是一種基本的排序演算法，它屬於交換排序類，通過相鄰元素之間的比較和交換來把小的數交換到前面，大的數交換到後面，從而實現排序。

Java語言中實現冒泡排序演算法是比較簡單的，只需要使用雙重循環來實現比較和交換操作即可。

二、Java冒泡排序實現

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int len = arr.length;
    // 外層循環控制排序趟數
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
        // 內層循環控制比較和交換過程
        for (int j = 0; j  arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

三、Java冒泡排序優化

雖然冒泡排序演算法簡單易懂，但它的時間複雜度為O(n^2)，效率比較低。因此，在實際應用中，對其進行優化是非常重要的。

1、優化一：已經排序好的數據不再循環

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int len = arr.length;
    // 外層循環控制排序趟數
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
        boolean flag = true; // 標誌位，表示本次循環是否進行了交換操作
        // 內層循環控制比較和交換過程
        for (int j = 0; j  arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
                flag = false;
            }
        }
        if (flag) { // 如果一趟比較下來沒有發生交換操作，說明數據已經是有序的，退出循環
            break;
        }
    }
}

2、優化二：每趟循環確定了最大值和最小值

冒泡排序每趟循環都要確定一個最大值和一個最小值，而選擇排序每趟循環只需要交換一個位置，因此，選擇排序效率比冒泡排序要高。所以，我們可以使用類似選擇排序的方法來優化冒泡排序。

public static void bubbleSort(int[] arr) {
    int len = arr.length;
    int left = 0;
    int right = len - 1;
    while (left < right) {
        boolean flag = true; // 標誌位，表示本次循環是否進行了交換操作
        for (int i = left; i  arr[i + 1]) {
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[i + 1];
                arr[i + 1] = temp;
                flag = false;
            }
        }
        right--;
        if (flag) { // 如果一趟比較下來沒有發生交換操作，說明數據已經是有序的，退出循環
            break;
        }
        flag = true;
        for (int i = right; i > left; i--) {
            if (arr[i] < arr[i - 1]) {
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[i - 1];
                arr[i - 1] = temp;
                flag = false;
            }
        }
        left++;
        if (flag) { // 如果一趟比較下來沒有發生交換操作，說明數據已經是有序的，退出循環
            break;
        }
    }
}

四、其他語言的冒泡排序實現

1、JavaScript冒泡排序實現

function bubbleSort(arr) {
    var len = arr.length;
    for (var i = 0; i < len - 1; i++) {
        for (var j = 0; j  arr[j + 1]) {
                var temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
    return arr;
}

2、C語言冒泡排序實現

void bubbleSort(int arr[], int len) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < len - 1; i++) {
        for (j = 0; j  arr[j + 1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

3、Python冒泡排序實現

def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n - 1):
        for j in range(n - 1 - i):
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
    return arr