01-01 排序-冒泡排序-优快云博客

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冒泡排序，欢迎来我的B站逛逛

原理

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

分析

时间复杂度：O（n）
算法稳定性：稳定排序算法

算法描述

C

#include <stdio.h>
 
#define ARR_LEN 255 /*数组长度上限*/
#define elemType int /*元素类型*/
 
/* 冒泡排序 */
/* 1. 从当前元素起，向后依次比较每一对相邻元素，若逆序则交换 */
/* 2. 对所有元素均重复以上步骤，直至最后一个元素 */
/* elemType arr[]: 排序目标数组; int len: 元素个数 */
void bubbleSort (elemType arr[], int len) {
    elemType temp;
    int i, j;
    for (i=0; i<len-1; i++) /* 外循环为排序趟数，len个数进行len-1趟 */
        for (j=0; j<len-1-i; j++) { /* 内循环为每趟比较的次数，第i趟比较len-i次 */
            if (arr[j] > arr[j+1]) { /* 相邻元素比较，若逆序则交换（升序为左大于右，降序反之） */
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
}
 
int main (void) {
    elemType arr[ARR_LEN] = {3,5,1,-7,4,9,-6,8,10,4};
    int len = 10;
    int i;
     
    bubbleSort (arr, len);
    for (i=0; i<len; i++)
        printf ("%d\t", arr[i]);
    putchar ('\n');
     
    return 0;
}

C++

#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T>
//整数或浮点数皆可使用
void bubble_sort(T arr[], int len)
{
    int i, j;  T temp;
    for (i = 0; i < len - 1; i++)
        for (j = 0; j < len - 1 - i; j++)
        if (arr[j] > arr[j + 1])
        {
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[j + 1];
            arr[j + 1] = temp;
        }
}
int main()
{
    int arr[] = { 61, 17, 29, 22, 34, 60, 72, 21, 50, 1, 62 };
    int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
    bubble_sort(arr, len);
    for (int i = 0; i < len; i++)
        cout << arr[i] << ' ';
 
    cout << endl;
 
    float arrf[] = { 17.5, 19.1, 0.6, 1.9, 10.5, 12.4, 3.8, 19.7, 1.5, 25.4, 28.6, 4.4, 23.8, 5.4 };
    len = (int) sizeof(arrf) / sizeof(*arrf);
    bubble_sort(arrf, len);
    for (int i = 0; i < len; i++)
        cout << arrf[i] << ' ';
 
    return 0;
}

Java

    public static void bubbleSort(int arr[]) {
 
        for(int i =0 ; i<arr.length-1 ; i++) { 
           
            for(int j=0 ; j<arr.length-1-i ; j++) {  
 
                if(arr[j]>arr[j+1]) {
                    int temp = arr[j];
                     
                    arr[j]=arr[j+1];
                     
                    arr[j+1]=temp;
            }
            }    
        }
    }

JavaScript

function bubbleSort(arr) {
    var i = arr.length, j;
    var tempExchangVal;
    while (i > 0) {
        for (j = 0; j < i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                tempExchangVal = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = tempExchangVal;
            }
        }
        i--;
    }
    return arr;
}
 
var arr = [3, 2, 4, 9, 1, 5, 7, 6, 8];
var arrSorted = bubbleSort(arr);
console.log(arrSorted);
alert(arrSorted);

Objective-C

 for (int i = 0; i<result.count-1; i++) {
        for (int j = 0; j<result.count-1-i; j++) {
            NSInteger left = [result[j] integerValue];
            NSInteger right = [result[j+1] integerValue];
            if (left>right) {
                [result exchangeObjectAtIndex:j withObjectAtIndex:j+1];
            }
        }
    }
NSLog(@"%@",result);

Swift

func bubbleSort(_ nums: inout [Int]) {
    let n = nums.count
    for i in 0..<n {
        for j in 0..<(n - 1 - i) {
            if nums[j] > nums[j + 1] {
                nums.swapAt(j, j + 1)
            }
        }
    }
    print(nums)
}
 
var nums = [1,3,7,8,9]
bubbleSort(&nums)

C#

冒泡算法C#
namespace 数组排序
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int temp = 0;
            int[] arr = {23, 44, 66, 76, 98, 11, 3, 9, 7};
            #region该段与排序无关
            Console.WriteLine("排序前的数组：");
            foreach (int item in arr)
            {
                Console.Write(item + "");
            }
            Console.WriteLine();
            #endregion
            for (int i = 0; i < arr.Length - 1; i++)
            {
                #region将大的数字移到数组的arr.Length-1-i
                for (int j = 0; j < arr.Length - 1 - i; j++)
                {
                    if (arr[j] > arr[j + 1])
                    {
                        temp = arr[j + 1];
                        arr[j + 1] = arr[j];
                        arr[j] = temp;
                    }
                }
            #endregion
            }
            Console.WriteLine("排序后的数组：");
            foreach (int item in arr)
            {
                Console.Write(item+"");
            }
            Console.WriteLine();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

Python3

def bubble_sort(nums):
    for i in range(len(nums) - 1):  # 这个循环负责设置冒泡排序进行的次数
        for j in range(len(nums) - i - 1):  # j为列表下标
            if nums[j] > nums[j + 1]:
                nums[j], nums[j + 1] = nums[j + 1], nums[j]
    return nums
 
print(bubble_sort([45, 32, 8, 33, 12, 22, 19, 97]))
# 输出：[8, 12, 19, 22, 32, 33, 45, 97]

优化

问题：数据的顺序排好之后，冒泡算法仍然会继续进行下一轮的比较，直到arr.length-1次，后面的比较没有意义的。
解决方案：设置标志位flag，如果发生了交换flag设置为true；如果没有交换就设置为false。
这样当一轮比较结束后如果flag仍为false，即：这一轮没有发生交换，说明数据的顺序已经排好，没有必要继续进行下去。
以Java为例：

public static void BubbleSort1(int [] arr){
　
　
　   int temp;//临时变量
　
　   boolean flag;//是否交换的标志
　
　   for(int i=0; i<arr.length-1; i++){   //表示趟数，一共 arr.length-1 次
　
　
　       // 每次遍历标志位都要先置为false，才能判断后面的元素是否发生了交换
　
　       flag = false;
　
　       
　
　       for(int j=arr.length-1; j>i; j--){ //选出该趟排序的最大值往后移动
　
　
　           if(arr[j] < arr[j-1]){
　
　               temp = arr[j];
　
　               arr[j] = arr[j-1];
　
　               arr[j-1] = temp;
　
　               flag = true;    //只要有发生了交换，flag就置为true
　
　           }
　
　       }
　
　       // 判断标志位是否为false，如果为false，说明后面的元素已经有序，就直接return
　
　       if(!flag) break;
　
　   }
　
　}