数据结构奇妙旅程之冒泡排序

冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。

这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

以下是一个使用Java编写的冒泡排序算法的详细代码：

public class BubbleSort {
    
    // 冒泡排序函数
    public static void bubbleSort(int[] array) {
        int n = array.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            // 创建一个标志位，用于判断这一趟是否发生了交换
            boolean swapped = false;
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                // 如果当前元素大于下一个元素，则交换它们
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    // 交换元素
                    int temp = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = temp;
                    // 标记发生了交换
                    swapped = true;
                }
            }
            // 如果在一趟遍历中没有发生交换，说明数列已经有序，可以提前结束排序
            if (!swapped) {
                break;
            }
        }
    }
    
    // 主函数，用于测试冒泡排序
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
        
        System.out.println("排序前的数组：");
        printArray(array);
        
        bubbleSort(array);
        
        System.out.println("排序后的数组：");
        printArray(array);
    }
    
    // 打印数组的函数
    public static void printArray(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.print(array[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}
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在上面的代码中，我们定义了一个bubbleSort方法，该方法接收一个整数数组作为参数，并对其进行排序。我们还定义了一个printArray方法，用于打印数组的内容。

bubbleSort方法中有两个嵌套的for循环。外部循环负责进行多次遍历，直到整个数组有序为止。内部循环则负责在每一趟遍历中比较相邻的元素，并根据需要交换它们的位置。

在内部循环中，我们还添加了一个标志位swapped，用于判断这一趟遍历是否发生了交换。如果在一趟遍历中没有发生任何交换，说明数组已经有序，此时可以提前结束排序，这称为冒泡排序的优化。

在main方法中，我们创建了一个待排序的数组，并调用bubbleSort方法对其进行排序。最后，我们使用printArray方法打印排序前后的数组内容，以便观察排序的效果。