排序6:冒泡排序及优化思想

2023-03-31 09:09:26 浏览数 (1)

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排序思想

动图演示

代码实现

优化

总结


排序思想

通过逐一比较以及交换,将大的数向序列的尾部移动,将小的数向序列的头部移动。逐渐缩小范围,已经排好的数字就不需要再排,最后直到每一个数字都排到了正确的位置。

动图演示

代码实现

逻辑:排序思想我们可以了解到,实现一定是需要双重循环的: 第一层循环来控制轮数,第二层循环来控制单轮中所有需要排序的数字的排序。 第一层循环:每一轮能够使得一个数字排好,那么n个元素就需要n - 1轮,因为如果n - 1个元素都正确归位了,那么最后一个也一定在正确的位置上。 我们可以使用一个for循环,其中设置一个int 类型的变量i ,i从0开始,一直到n - 1。 第二层循环:n个元素需要比较n - 1次才能取出最大值,每一轮都能比较出一个需要排序的数字组中的最大数字,所以每一次轮需要排的数字就会减少一个,最后减少到0为止。 在第一轮,排n -1次,第二轮,排n - 2 次,第三轮,排n - 3 次……我们可以知道排的次数与轮数也有关系。 最后是关于比较,我们比较某个元素与后面一个元素的大小,如果前面的大于后面的元素,那么两个元素就交换值。比较持续到第n - 1个。(这里最容易发生越界问题,有些人会比较到第 n 个与第n 1 个) 所以我们第二层循环也用一个for循环 ,其中设置一个int 类型的变量 j ,j 从0开始,j < n - i -1,j 代表了元素的下标。

代码如下:

代码语言:javascript复制
void BubbleSort(int* a, int n)
{
	for (int i = 0; i < n - 1;   i)
	{
		for (int j = 0; j < n - i - 1;   j)
		{
			if (a[j] > a[j   1])
			{
				Swap(&a[j], &a[j   1]);
			}
		}
	}
}

优化

上面代码虽然有了,但是我们会发现,如果排一半数组已经有序了,还是会反复进行比较,影响效率。 因此,我们可以设置一个判断值exchange来进行优化。我可以设置当exchange的值为0,当进行了交换元素的值的时候,说明进行了排序,那么将exchange的值改为 1,如果结束一轮的时候exchange == 1,我们继续排序,如果是exchange == 0,那么直接结束排序,没轮开始都需要将exchange重置为0。

代码:

代码语言:javascript复制
void BubbleSort(int* a, int n)
{
	for (int i = 0; i < n - 1;   i)
	{
		int exchange = 0;
		for (int j = 0; j < n - i - 1;   j)
		{
			if (a[j] > a[j   1])
			{
				Swap(&a[j], &a[j   1]);
				exchange = 1;
			}
		}
		if (exchange == 0)
		{
			break;
		}
	}
}

总结

1. 冒泡排序是一种非常容易理解的排序 2. 时间复杂度: O(N^2) 3. 空间复杂度: O(1) 4. 稳定性:稳定

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