【数据结构】排序算法系列——冒泡排序(附源码+图解)

2024-09-12 12:24:38 浏览数 (1)

冒泡排序

接下来我们要介绍的是排序算法中极为标志性,并且经常在教材中作为经典案例出现的——冒泡排序。

算法思想

冒泡排序(Bubble sort)的算法思想也是较为容易去理解的,我们参照冒泡这一物理现象,会发现,往往大的气泡都会往上运动,而小的气泡往往都在下方。冒泡排序的名字也就是这么由来的。它的算法步骤大致如下:

  1. 从数组的开头开始,将第一个数据与第二个数据进行比较,按照指定的比较思想(大的放前面or小的放前面)完成交换操作
  2. 再将此时的第二个数据与第三个数据再次进行步骤1中的操作,以此类推,直到比较完最后两个数据
  3. 此时的数组如果不是完全有序,那么从头开始进行步骤1和步骤2的操作,直到完全有序。
图解
C语言代码分析
代码语言:javascript复制
void BubbleSort(int* a, int n)
{
	bool exchange = false;//标记是否发生交换
	for(int j=0;j<n;j  )
	{
		for (int i = 1; i < n-j; i  )
		{
			//如果前一个元素大于后一个元素,交换
			if (a[i - 1] > a[i])
			{
				int temp = a[i - 1];
				a[i - 1] = a[i];
				a[i] = temp;
			}
			if(exchange == false)//如果没有发生交换,说明此时已经有序,那么就直接跳出
			{
				break;
			}
		}
	}

}
时间复杂度

我们可以看出,实际上冒泡排序是华而不实的一种排序算法。它在数据较少或者较为有序的时候,可以有很好的效率,但是一旦数据多起来或者较为无序,那么需要重复的次数就会大幅度增加,从而后期乏力,效率降低。

  • 在序列完全有序时,冒泡排序只需遍历一遍数组,不用执行任何交换操作,时间复杂度为O(n)
  • 在最坏情况下,冒泡排序要执行**(n-1)n/2次交换操作,时间复杂度为O(n2)**。
  • 冒泡排序的平均时间复杂度为O(n2)
稳定性

鉴于冒泡排序不会改变前后元素的相对位置,所以:稳定

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