冒泡排序的基本思想：通过对 待排序序列从前向后（从下标较小的元素开始），依次比较相邻元素的值，若发现逆序则交换，使值较大的数逐渐从前移向后，就像水底下的气泡一样逐渐向上冒。
优化思想：因为排序的过程中，各元素不断接近自己的位置，如果一趟比较下来发现并没有发生元素数据所在位置的交换，就说明数据已经有序了，因此要在排序过程中设置一个flag判断元素是否进行交换，从而减少不必要的比较
应用实例：将5个无序的数3，9，-1，10，-2使用冒泡排序将其排成从小到大的数列
原始数组：3，9，-1，10，-2 【相邻元素逆序则交换顺序】
第一趟比较：
3，9，-1，10，-2 【3 < 9,顺序位置不变】
3，-1，9，10，-2 【9 > -1,逆序交换位置】
3，-1，9，10，-2 【9 < 10,顺序位置不变】
3，-1，9，-2，10 【10 > -2,逆序交换位置】
下边的步骤以此类推 -->
第二趟比较（继第一趟比较的结果）：
-1，3，-2，9，10 【3 > -1,逆序交换位置】
-1，-2，3，9，10 【3 > -2,逆序交换位置】
-1，-2，3，9，10 【3 < 9,顺序位置不变】
第三趟比较（继第二趟比较结果）：
-2，-1，3，9，10 【-1 > -2,逆序交换位置】
-2，-1，3，9，10 【-1 < -3,顺序位置不变】
第四趟比较(继第三趟比较结果)：
-2，-1，3，9，10
冒泡排序规律小结：
- 设元素个数为i,则共进行了(i-1)趟的比较，原因：确定了（i-1）个元素的位置，则最后一个元素的位置就也确定了
- 由于每一趟的比较都会确定最大数据的位置，所以下一趟中需要排序的数的个数会逐渐减少，得出规律为：第 j 趟比较中待排序的数据需要比较的次数为：i - j
- 如果我们发现在某次排序中并没有发生元素数据的交换，说明当前数据的已经排好序了，直接结束冒泡排序
代码一：冒泡排序演变过程
1 import java.util.Arrays;
2
3 //冒泡排序
4 public class BubbleSort {
5
6 public static void main(String[] args) {
7 int[] arr = {3,9,-1,10,-2 };
8
9 //第一趟排序，将最大的数放置在数组的最后
10 int tmp = 0; //临时变量用于交换
11 for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { //第一趟排序需要比较的次数
12 if (arr[i] > arr[i+1]) {
13 //逆序交换两个数
14 tmp = arr[i];
15 arr[i] = arr[i+1];
16 arr[i+1] = tmp;
17 }
18 }
19 System.out.println("第一趟排序后：" + Arrays.toString(arr));
20
21 // 第二趟排序，将第二大的数放置在数组的倒数第二个位置
22 for (int i = 0; i < arr.length - 2; i++) { // 第二趟排序需要比较的次数
23 if (arr[i] > arr[i + 1]) {
24 // 逆序交换两个数
25 tmp = arr[i];
26 arr[i] = arr[i + 1];
27 arr[i + 1] = tmp;
28 }
29 }
30 System.out.println("第二趟排序后：" + Arrays.toString(arr));
31
32 // 第三趟排序，将第三大的数放置在数组的倒数第三个位置
33 for (int i = 0; i < arr.length - 3; i++) { // 第三趟排序需要比较的次数
34 if (arr[i] > arr[i + 1]) {
35 // 逆序交换两个数
36 tmp = arr[i];
37 arr[i] = arr[i + 1];
38 arr[i + 1] = tmp;
39 }
40 }
41 System.out.println("第三趟排序后：" + Arrays.toString(arr));
42
43 // 第四趟排序，将最大的数放置在数组的倒数第四个位置
44 for (int i = 0; i < arr.length - 4; i++) { // 第四趟排序需要比较的次数
45 if (arr[i] > arr[i + 1]) {
46 // 逆序交换两个数
47 tmp = arr[i];
48 arr[i] = arr[i + 1];
49 arr[i + 1] = tmp;
50 }
51 }
52 System.out.println("第四趟排序后：" + Arrays.toString(arr));
53 }
54
55 }
总结出规律后可得以下代码：
1 import java.util.Arrays;
2
3 //冒泡排序
4 public class BubbleSort {
5
6 public static void main(String[] args) {
7 int[] arr = {3,9,-1,10,-2 };
8 boolean flag = false;
9 int tmp = 0;
10 for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { //比较的趟数
11 for(int j = 0; j <arr.length - 1 - i; j++) { //每一趟比较的次数为：总的数据个数 - 趟数
12 if (arr[j] > arr[j+1]) {
13 flag = true;
14 tmp = arr[j];
15 arr[j] = arr[j+1];
16 arr[j+1] = tmp;
17 }
18 }
19 if (!flag) {
20 //说明本次比较没有发生数据的交换
21 break;
22 }else {
23 //说明本轮比较发生了数据的交换，需要重置flag
24 //原因：假如共有5趟比较，在第二趟时已经发现数据并未交换【即已经时有序的了】，flag将无法变为false，也就无法提前跳出循环
25 //会继续将这5次循环运行完才结束，失去了优化的意义
26 System.out.println("第" + (i+1) + "趟比较：" + Arrays.toString(arr));
27 flag = false;
28 }
29 }
30 System.out.println(Arrays.toString(arr));
31 }
32
33 }
更换数据数据：
结果：
