冒泡排序应该是大多数人接触的第一种排序方法，虽然它的时间复杂度为O（n^2），但是它简单易懂，代码复杂度低，所以仍有很大的用武之地。最近在总结排序算法，决定重温下冒泡排序，以及它的优化方法。

冒泡排序的原理以及排序过程参考：冒泡排序，三分钟彻底理解冒泡排序

冒泡排序的一些属性：

算法	最好时间	最坏时间	平均时间	额外空间	稳定性
冒泡	O(n）	O(n2)	O(n2)	1	稳定

普通冒泡排序：

void myBubleSort1(int * nums, int len) {int temp;for (int i = 0; i < len; ++i) {for (int j = 0; j < len-i-1; ++j) {if (nums[j] > nums[j+1]) {temp = nums[j];nums[j] = nums[j+1];nums[j+1] = temp;}}}
}

优化1：使用异或运算交换两个数

在冒泡循环中，我们要交换两个变量的值，通常是使用一个临时变量来辅助交换过程。在C++中可以使用swap()函数。如果交换的值是整数，我们可以省略这个临时变量，使用异或运算符交换两个变量的值：

a和b的值进行交换：

a = a^b;
b = b^a;
a = a^b;

代码实现：

void myBubleSort2(int * nums, int len) {for (int i = 0; i < len; ++i) {for (int j = 0; j < len - i - 1; ++j) {if (nums[j] > nums[j + 1]) {nums[j] = nums[j] ^ nums[j + 1];nums[j + 1] = nums[j + 1] ^ nums[j];nums[j] = nums[j] ^ nums[j + 1];}}}
}

优化2：设置排序完成的标志

冒泡排序需要有两层循环，无论数组是否排好序，都会完成这两层循环，对于最差的情况，比如[9,8,7,6,5,4]，对其进行升序排序，这两层循环必不可少；但是对于[9,1,2,3,4,5]这种情况，第一遍循环结束后，整个数组就已经是升序排列的了，但是普通的冒泡排序还会继续进行循环遍历比较，这就对做了不少无用功。所以需要设置一个排序完成的标志，如果排序已经完成，就没必要再继续循环遍历了，直接跳出循环。

void myBubleSort3(int * nums, int len) {bool isSwapped;for (int i = 0; i < len; ++i) {isSwapped = false;for (int j = 0; j < len - i - 1; ++j) {if (nums[j] > nums[j + 1]) {nums[j] = nums[j] ^ nums[j + 1];nums[j + 1] = nums[j + 1] ^ nums[j];nums[j] = nums[j] ^ nums[j + 1];isSwapped = true;}}if(!isSwapped) break;}
}

优化3：跳过无意义的比较

优化一仅仅适用于连片有序而整体无序的数据(例如：1， 2，3 ，4 ，7，6，5)。但是对于前面大部分是无序而后边小半部分有序的数据(1，2，5，7，4，3，6，8，9，10)排序效率也不可观，对于种类型数据，我们可以继续优化。既我们可以记下最后一次交换的位置，后边没有交换，必然是有序的，然后下一次排序从第一个比较到上次记录的位置结束即可。

void myBubleSort4(int * nums, int len) {bool isSwapped;int lastSwap = 0;int k = len - 1;for (int i = 0; i < len; ++i) {isSwapped = false;for (int j = 0; j < k; ++j) {if (nums[j] > nums[j + 1]) {nums[j] = nums[j] ^ nums[j + 1];nums[j + 1] = nums[j + 1] ^ nums[j];nums[j] = nums[j] ^ nums[j + 1];isSwapped = true;//lastSwap之后的数都是排好序的lastSwap = j;}}if (!isSwapped) break;k = lastSwap;}
}

优化4

优化3的效率有很大的提升，还有一种优化方法可以继续提高效率。大致思想就是一次排序可以确定两个值，正向扫描找到最大值交换到最后，反向扫描找到最小值交换到最前面。例如：排序数据1，2，3，4，5，6，0

void BubbleSort(int arr[], int len)
{int i = 0;int j = 0;int n = 0;//同时找最大值的最小需要两个下标遍历int flag = 0;int pos = 0;//用来记录最后一次交换的位置int k = len - 1;for (i = 0; i < len - 1; i++)//确定排序趟数{pos = 0;flag = 0;//正向寻找最大值for (j = n; j < k; j++)//确定比较次数{if (arr[j]>arr[j + 1]){//交换int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;flag = 1;//加入标记pos = j;//交换元素，记录最后一次交换的位置}}if (flag == 0)//如果没有交换过元素，则已经有序,直接结束{return;}k = pos;//下一次比较到记录位置即可//反向寻找最小值for (j = k; j > n; j--){int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j - 1];arr[j - 1] = tmp;flag = 1;}n++;if (flag == 0)//如果没有交换过元素，则已经有序,直接结束{return;}}
}

参考文章：【排序】：冒泡排序以及三种优化

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C/C++冒泡排序4种优化方法

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优化4

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