算法原理

冒泡排序(Bubble Sort,台湾译为:泡沫排序或气泡排序)是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,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。走访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。

冒泡排序算法的流程如下:

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
  2. 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
  4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

由于它的简洁,冒泡排序通常被用来对于程序设计入门的学生介绍算法的概念。

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实例分析

以数组 arr = [5, 1, 4, 2, 8] 为例说明,加粗的数字表示每次循环要比较的两个数字:

第一次外循环

5 1 4 2 8 ) → ( 1 5 4 2 8 ), 5 > 1 交换位置
( 1 5 4 2 8 ) → ( 1 4 5 2 8 ), 5 > 4 交换位置
( 1 4 5 2 8 ) → ( 1 4 2 5 8 ), 5 > 2 交换位置
( 1 4 2 5 8 ) → ( 1 4 2 5 8 ), 5 < 8 位置不变

第二次外循环(除开最后一个元素8,对剩余的序列)

1 4 2 5 8 ) → ( 1 4 2 5 8 ), 1 < 4 位置不变
( 1 4 2 5 8 ) → ( 1 2 4 5 8 ), 4 > 2 交换位置
( 1 2 4 5 8 ) → ( 1 2 4 5 8 ), 4 < 5 位置不变

第三次外循环(除开已经排序好的最后两个元素,可以注意到上面的数组其实已经排序完成,但是程序本身并不知道,所以还要进行后续的循环,直到剩余的序列为 1)

1 2 4 5 8 ) → ( 1 2 4 5 8 )
( 1 2 4 5 8 ) → ( 1 2 4 5 8 )

第四次外循环(最后一次)
1 2 4 5 8 ) → ( 1 2 4 5 8 )

JavaScript 语言实现

function bubbleSort(array) {
   var length = array.length,
       i,
       j,
       temp;
   for (i = length - 1; 0 < i; i--) {
       for (j = 0; j < i; j++) {
           if (array[j] > array[j + 1]) {
               temp = array[j];
               array[j] = array[j + 1];
               array[j + 1] = temp;
           }
       }
   }
   return array;
}

参考文章

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本教程数据来源「 http://bubkoo.com/2014/01/17/sort-algorithm/archives/ 」