C/C++之冒泡排序详解!代码图文并茂,简单易懂!

✎  冒泡排序介绍

       冒泡排序(Bubble Sort),又被称为气泡排序或泡沫排序。

       它是一种较简单的排序算法。它会遍历若干次要排序的数列,每次遍历时,它都会从前往后依次的比较相邻两个数的大小;如果前者比后者大,则交换它们的位置。这样,一次遍历之后,最大的元素就在数列的末尾! 采用相同的方法再次遍历时,第二大的元素就被排列在最大元素之前。重复此操作,直到整个数列都有序为止!

✎ 冒泡排序图文说明

   ☀  冒泡排序C实现一

voidbubble_sort1(inta[],int n)

{

    int i,j;

    for(i=n-1; i>0; i--)

    {

        // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾for(j=0; j

        {

            if(a[j] > a[j+1])

                swap(a[j], a[j+1]);

        }

    }

}

————————————

下面以数列{20,40,30,10,60,50}为例,演示它的冒泡排序过程(如下图)。

我们先分析第1趟排序

       当i=5,j=0时,a[0]<a[1]。此时,不做任何处理!

       当i=5,j=1时,a[1]>a[2]。此时,交换a[1]和a[2]的值;交换之后,a[1]=30,a[2]=40。

       当i=5,j=2时,a[2]>a[3]。此时,交换a[2]和a[3]的值;交换之后,a[2]=10,a[3]=40。

       当i=5,j=3时,a[3]<a[4]。此时,不做任何处理!

       当i=5,j=4时,a[4]>a[5]。此时,交换a[4]和a[5]的值;交换之后,a[4]=50,a[3]=60。

       于是,第1趟排序完之后,数列{20,40,30,10,60,50}变成了{20,30,10,40,50,60}。此时,数列末尾的值最大。


根据这种方法:

       第2趟排序完之后,数列中a[5...6]是有序的。

       第3趟排序完之后,数列中a[4...6]是有序的。

       第4趟排序完之后,数列中a[3...6]是有序的。

       第5趟排序完之后,数列中a[1...6]是有序的。

       第5趟排序之后,整个数列也就是有序的了。


   ☀  冒泡排序C实现二

       观察上面冒泡排序的流程图,第3趟排序之后,数据已经是有序的了;第4趟和第5趟并没有进行数据交换。

       下面我们对冒泡排序进行优化,使它效率更高一些:添加一个标记,如果一趟遍历中发生了交换,则标记为true,否则为false。如果某一趟没有发生交换,说明排序已经完成!

voidbubble_sort2(inta[],int n)

{

    int i,j;

    intflag;// 标记for(i=n-1; i>0; i--)

    {

        flag =0;// 初始化标记为0

        // 将a[0...i]中最大的数据放在末尾for(j=0; j

        {

            if(a[j] > a[j+1])

            {

                swap(a[j], a[j+1]);

                flag =1;// 若发生交换,则设标记为1            }

        }

        if(flag==0)

            break;// 若没发生交换,则说明数列已有序。    }

}


✎ 冒泡排序的时间复杂度和稳定性

۞ 冒泡排序时间复杂度

       冒泡排序的时间复杂度是O(N2)。

       假设被排序的数列中有N个数。遍历一趟的时间复杂度是O(N),需要遍历多少次呢?N-1次!因此,冒泡排序的时间复杂度是O(N2)。

۞ 冒泡排序稳定性

       冒泡排序是稳定的算法,它满足稳定算法的定义。

       算法稳定性 -- 假设在数列中存在a[i]=a[j],若在排序之前,a[i]在a[j]前面;并且排序之后,a[i]仍然在a[j]前面。则这个排序算法是稳定的!

       “我是一名从事了10年开发在退休边缘垂死挣扎的高龄程序员,最近我花了一些时间整理了一个完整的学习C语言、C++的路线,项目源码和工具。对于想学习C/C++的小伙伴而言,学习的氛围和志同道合的伙伴很重要,笔者推荐我专栏的C语言/C++编程爱好者的聚集地>>>C语言/C++进阶之路 - 专题 - 简书

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