【基础1】冒泡排序

核心思想

冒泡排序是通过相邻元素的连续比较和交换，使得较大的元素逐渐"浮"到数组的末尾，如同水中气泡上浮的过程

特点：

• 每轮遍历将最大的未排序元素移动到正确位置
• 稳定排序：相等元素的相对位置保持不变
• 原地排序：不需要额外存储空间

复杂度

情况	时间复杂度	空间复杂度
​最好情况​	O(n)	O(1)
​最坏情况​	O(n²)	O(1)
​平均情况​	O(n²)	O(1)

优缺点

优点：

1. 实现简单，代码易读
2. 不需要额外内存空间
3. 对部分有序数组效率较高（通过优化）

缺点：

1. 时间复杂度较高，不适合大数据量
2. 元素需要频繁交换，效率低于其他O(n²)算法（如选择排序）

适用场景：

• 小规模数据排序（n ≤ 1000）
• 数据基本有序的情况
• 日常基本很少使用

代码实现（Java）

public class BubbleSortDemo {
    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        //外层循环控制排序轮数
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            //内层循环控制相邻元素比较
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                //升序排列的交换逻辑
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {5, 3, 8, 4, 2};
        System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(data));
        bubbleSort(data);
        System.out.println("排序后: " + Arrays.toString(data));
    }
}

过程示例

初始： 5 3 8 4 2

第1轮：3 5 4 2 8

第2轮：3 4 2 5 8

第3轮：3 2 4 5 8

第4轮：2 3 4 5 8