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冒泡排序

冒泡排序是一种受欢迎的原地排序算法，以其简单易懂的实现和稳定性而闻名。本文将详细介绍其工作原理、优缺点以及实现代码。

冒泡排序属于比较排序算法，通过一系列交换相邻元素的操作，将数组排序到升序或降序排列。其核心思想可以分为以下几个步骤：

1. 将数组划分为已排序区间和未排序区间

2. 比较当前未排序区间内的相邻元素

3. 如果发现前一个元素大于后一个元素，则交换它们的位置

通过这种方式，最大的元素会逐渐向数组末尾移动；同时，最小的元素会逐渐向数组开头移动。一轮完整的循环可以确保最大的元素到达末尾，然后需要调整后续元素的位置。这种方法确保了冒泡排序的高效性，尽管其平均时间复杂度为O(n²)，但其最坏情况复杂度仍为O(n²)（在完全逆序排列的情况下）。不过，从系统性上看，它仍然是编程学习的重要核心算法之一。

冒泡排序实现

代码如下：

public class BubbleSort {    public static void bubbleSort(int[] arr) {        for (int boundary = 0; boundary < arr.length; boundary++) {            for (int current = arr.length - 1; current > boundary; current--) {                if (arr[current - 1] > arr[current]) {                    swap(arr, current - 1, current);                }            }        }    }    private static void swap(int[] arr, int index1, int index2) {        int temp = arr[index1];        arr[index1] = arr[index2];        arr[index2] = temp;    }}

该代码实现了冒泡排序的基本逻辑。通过外部循环和内次反向循环的交换操作，逐步将数组排序。内层循环从数组末尾开始，逐步修正最大的元素位置，使得每次循环将最大的元素“冒”到数组末尾。通过多次循环，最终整个数组会按照升序排列。

这个实现利用了数组的原地修改特性，避免了额外的内存分配，适合处理较小规模的数据集。然而，对于大规模数据集，可能会因为时间复杂度较高而产生性能瓶颈。尽管如此，冒泡排序在学习和理解排序算法时仍具有重要价值。

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