【排序算法】冒泡排序

一、定义:

冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单直观排序算法 。重复走访过要排序的元素列,相邻的元素依次比较将无序的一组数据变成有序(升序或者降序)。走访元素的工作是重复地进行,一直到没有相邻元素可以进行交换,此时该元素列已经排序完成。(对于冒泡排序主要是具有教学意义,新手入门)

二、原理:

如果要将数据从小到大排序(升序),我们从第一个元素与相邻的元素比较(下一个和前一个比较),如果第一个元素大于第二个元素,则2个元素发生交换,如果小于则不动;然后接着是第二个元素和后一个元素比较,依次类推。(紧挨着比较)到在最后一个元素时,最大的元素会被放到最后一位。此时最后一位就是最大的元素,排好了一个元素,这个过程也可以称为一趟。然后接着冒泡,此时n-1个数据中会剩下一个第二大元素的,通过上述过程就会将其放到数组的倒数第二个位置,依次类推;当进行了n-1趟时,顺序也就排好了,所以冒泡排序说只要进行n-1趟排序

总结: 就是相邻的2个元素两两进行比较!!!!满足情况进行交换

动图:更直观的了解冒泡的机制

每一趟的结果,还有右侧走一趟的过程

其实你写n趟也没关系,因为第n趟不会再动了 ,已经有序了,从上图也能看出来!!

三、时间复杂度:

时间复杂度是算的这个程序最坏的情况:当这个数组为逆序数组时,整个数组全部都要遍历进行比较;最坏的情况O(N^2)

最好的情况 :当然就是这个数组已经有序了 为O(N); 这里有人会觉得是O(1),但是你不要想当然的看出来就是有序了不用走,还是要走完n-1趟的,要遍历一下,让计算机去确认

四、代码:

有2层循环,先看内部的,j从1开始(j=0也可以,但是要注意不要越界,也就比较的时候)去和前一个元素比较,j<n-i是因为最后一个会放入最大值,然后下一趟接着是找到第二大的元素,要放入倒数第二个位置,所以j的范围根据趟数在不断减小;外层循环是也就是用来控制趟数的;

cpp 复制代码
//冒泡排序:
void BubbleSort(int* a, int n)
{
	int i;
	for (i = 0; i < n - 1; i++)
	{
		//从前往后冒泡,第一趟最后一个为最大值;只要n-1趟即可
		for (int j=1; j < n-i; j++)
		{
			if (a[j] < a[j - 1])
			{
				int tmp = a[j];
				a[j] = a[j - 1];
				a[j - 1] = tmp;
			}
		}

	}

}

冒泡排序的优化:

其实,上面的冒泡排序是基于最坏的情况 是要走n-1趟 写的,但是当走到某一趟不会发生变化了以后(不会发生交换了) ,后面循环比较已经没有意义 了,因为此时此刻已经有序了,所以为了减少消耗,我们可以将代码进行优化:设置一个flag做标记,当内循环(比较)一次也没有进行时就打破循环。

cpp 复制代码
//冒泡排序:
void BubbleSort(int* a, int n)
{
	int i;
	for (i = 0; i < n - 1; i++)
	{
        //若是某趟没有进行交换,此时已经排好序了
		int flag = 0;
		//从前往后冒泡,第一趟最后一个为最大值;只要n-1趟即可
		for (int j=1; j < n-i; j++)
		{
			if (a[j] < a[j - 1])
			{
				int tmp = a[j];
				a[j] = a[j - 1];
				a[j - 1] = tmp;
				flag = 1;
			}
		}
    
		if (flag == 0)
		{
			break;
		}
	}

}

提示:写排序的代码,最好先写单次,再去写整体,这样可以降低错误的风险,而且逻辑更清晰;

谢 谢 观 看

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