概念
首先看一下维基百科对冒泡排序的定义：
冒泡排序（英语：Bubble Sort）又称为泡式排序，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。
算法的步骤如下（来自维基百科）：
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
- 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。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
- 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
- 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。
概念和步骤看不懂？文字太多不想看？没关系，我们通过动图来看冒泡排序的流程，假设待排序数组为 [29,10,14,37,14]：
第一趟排序
第一趟排序比较流程如下：
- 29 和 10 比较，29 比 10 大，交换位置，此时数组为
[10,29,14,37,14] - 29 和 14 比较，29 比 14 大，交换位置，此时数组为
[10,14,29,37,14] - 29 和 37 比较，29 比 14 小，不需要交换，此时数组为
[10,14,29,37,14] - 37 和 14 比较，37 比 14 大，交换位置，此时数组为
[10,14,29,14,37]
第一趟排序结束，出现位置交换，需要进行第二趟排序。当前数组为 [10,14,29,14,37],待排序数组为 [10,14,29,14]（37已有序）
第二趟排序
第二趟排序比较流程如下：
- 10 和 14 比较，10 比 14 小，不需要交换，此时数组为
[10,14,29,14] - 14 和 29 比较，14 比 29 小，不需要交换，此时数组为
[10,14,29,14] - 29 和 14 比较，29 比 14 大，交换位置，此时数组为
[10,14,14,29]
第二趟排序结束，出现位置交换，需要进行第三趟排序。当前数组为 [10,14,14,29,37]，待排序数组为 [10,14,14]（[29,37]已有序）
第三趟排序
第三趟排序比较流程如下：
- 10 和 14 比较，10 比 14 小，不需要交换，此时数组为
[10,14,14] - 14 和 14 比较，不需要交换，此时数组为
[10,14,14]
至此第三趟排序结束，没有位置交换，冒泡排序结束，[10,14,14,29,37] 为最终有序数列。
JavaScript代码实现
function bubbleSort(arr) {
const len = arr.length
let exchange = false // 标识是否有数据交换
for (const i = 0; i < len - 1; i++) {
exchange = false
for (const j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
exchange = true
// 交换位置
const temp = arr[j + 1]
arr[j + 1] = arr[j]
arr[j] = temp
}
}
if (!exchange) return arr // 没有数据位置交换，提前结束，返回数组
}
return arr
}
复杂度分析
当数组已经有序时，一个循环下来没有位置交换，排序结束，时间复杂度为 O(n)。
当数组是逆序时，内循环一共要执行 (n-1)+(n-2)+...+1=n*(n-1)/2，即时间复杂度为 O(n2)。
总结
冒泡排序是最简单的排序算法之一，也是笔者开启排序算法篇章中的第一篇，后续还会继续更新快速排序、堆排序、归并排序等算法，敬请期待～
