介绍

  冒泡排序是一种最基础的交换排序(两两比较待排序的关键字，交换不满足次序要求的那对数，直到整个表都满足次序要求为止)，工作方式如同碳酸饮料中的二氧化碳气泡最终会上浮到顶端一样，故名"冒泡排序"。

算法描述

  一次比较相邻的数据，将小数据放在前(假设非递减排列)，大数据放在后。即第一趟比较第1个和第2个数，小数在前，大数在后，再比较第2个数与第3个数，小数在前，大数在后，以此类推比较第n - 1个和第n个数，小数在前，大数在后；第一趟后最大元素已放在正确位置，以此类推，直到全部元素放在正确的位置。

动图演示

性能分析

  时间复杂度：O(N²)

  空间复杂度：O(1)

  稳定性：稳定

代码实现

void bubbleSort(int a[], int length) {
    // i表示这一趟要填入正确元素的位置，最后一个位置不需要比较
    // 因为n-1个元素在正确位置，最后一个位置自然填入正确元素
    for (int i = 0; i < length - 1; ++i) {
        // 从后往前依次比较，将最小元素"冒泡"到最前方，要填入正确元素的位置i
        for (int j = length - 1; j > i; --j) {
			// 交换不满足次序要求的元素
            if (a[j] < a[j - 1]) { 
                int temp = a[j];
                a[j] = a[j - 1];
                a[j - 1] = temp;
            }
        }
    }
}

算法优化

考虑一些特殊情况
  1、待排序序列已经有序，整个代码任然会执行无效的遍历和比较。

  2、数据已经排好序，但任然会进行下一轮比较，直到length-1次，后面的比较都是无意义的。

  可以通过设置标志位flag，如果发生了交换就改变flag设置为true，如果没有交换就保持false。当一轮比较结束后如果flag仍为false，即：这一轮没有发生交换，说明数据的顺序已经排好，没有必要继续进行下去。退出循环，排序完成。

void bubbleSort2(int a[], int length) {
    bool flag = false;  // 标记第i趟是否发生元素交换
    // i表示这一趟要填入正确元素的位置，最后一个位置不需要比较
    // 因为n-1个元素在正确位置，最后一个位置自然填入正确元素
    for (int i = 0; i < length - 1; ++i) {
        flag = false;  // 每趟默认未进行元素交换
        // 从后往前依次比较，将最小元素"冒泡"到最前方，要填入正确元素的位置i
        for (int j = length - 1; j > i; --j) {
            if (a[j] < a[j - 1]) {  // 交换不满足次序要求的元素
                flag = true;  // 发生元素交换，改变flag
                int temp = a[j];
                a[j] = a[j - 1];
                a[j - 1] = temp;
            }
        }
        if (flag == false) {  // 未发生交换，序列满足要求，完成排序
            break;  // 跳出循环
        }
    }
}