冒泡排序及3个优化

目录

 

冒泡排序基本思想（默认从小到大）：

版本1 基本的冒泡排序

版本2：纵向优化（通过标记是否交换，减少不必要的比较轮数）

V3 横向优化（优化有序集，用实际有续集减少不必要的比较）

v4 鸡尾酒法（左右比较优化以下情况）

---

 

冒泡排序基本思想（默认从小到大）：

每轮比较相邻的两个数进行交换操作，每一轮完毕，无序集里最大的数都会排在有续集里。

若每轮从左到右进行比较，则有续集在右边，每轮的最大数在右边有序集中冒泡。

若每轮从右到左进行比较，则有续集在左边，每轮的zuix最小数在左边有序集中冒泡。

与选择排序不同，选择排序初始最左边最小，在剩下的里面逐个比较选择选择更小的替换此位置上的值，知道一轮完毕，选出最小的替换在最左边。如此进行第二轮。冒泡排序则每一轮进行相邻的数比较排序，最大的数逐渐被替换到最右边，得到第一轮有序集，如此进行第二轮。

版本1 基本的冒泡排序

没有任何优化，eg 5 6 7 3 9 2 1 8

6轮之后 1 2 3 4 5 6 7 8后面两轮在做无用功

//冒泡排序  时间复杂度仍未n^2但是有效
void BubbleSortV1(int arrey[], int len)//顺序比较，顺序集合在后
{
	int temp;
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		for (int j = 0; j < len - i -1; j++)//有序集长度为i即比较的轮数，有序集没必要比较
		{
			if (arrey[j] > arrey[j+1])
			{
				temp = arrey[j];
				arrey[j] = arrey[j+1];
				arrey[j+1] = temp;
			}
		}
	}
}

 

版本2：纵向优化（通过标记是否交换，减少不必要的比较轮数）

通过引入exchange标记每一轮是否发生交换，若发生交换则说明并未排好序，继续下一轮，否则排好序退出循环。

//冒泡排序 exchange 标记优化 时间复杂度仍未n^2但是有效
void BubbleSortV2(int arrey[], int len)//顺序比较，顺序集合在后
{
	int temp;
	int exchange = 1;//交换标记 0 没发生交换集合已经顺序 否则发生交换排序未完成
	for (int i = 0; i < len&&exchange ==1; i++)
	{
		exchange = 0;//每一趟默认排序好 若此趟已经排序好 则下一趟exchange 为0排序结束循环结束
		for (int j = 0; j < len - i -1; j++)//有序集长度为i即比较的轮数，有序集没必要比较
		{
			if (arrey[j] > arrey[j+1])
			{
				temp = arrey[j];
				arrey[j] = arrey[j+1];
				arrey[j+1] = temp;
				exchange = 1;//发生交换
			}
		}
	}
}

 

V3 横向优化（优化有序集，用实际有续集减少不必要的比较）

//优化Bubble,实际中有序集长度可能大于算法有序集
//eg 3 2 1 4 5 6 7 8 第一轮比较算法有序集为0，但第一轮比较两次之后
//是 3 2交换后 2 1交换 2 1 3 4 5 6 7 8 3后面已经是实际有序，但算法有续集为0
//故后面得比较5次无用的 
//优化 记录最后一次交换的位置即为实际的有序集Border
void BubbleSortV3(int arrey[], int len)
{
	int tmp = 0;
	int lastexIndex = 0;
	int Border = len - 1;
	int exchange = 1;
	for (int i = 0; i < len && (exchange); i++)
	{
		exchange = 0;//每一轮默认不交换 证明排序好 若此轮已经排序好 则下一轮exchange 为0排序结束循环结束
		for (int j = 0; j < Border; j++)
		{
			if (arrey[j] > arrey[j + 1])
			{
				tmp = arrey[j];
				arrey[j] = arrey[j + 1];
				arrey[j + 1] = tmp;
				exchange = 1;
				lastexIndex = j;//记录实际有序集的边界，即最后一次交换的j
			}
		}
		Border = lastexIndex;//记录最后发生交换的位置，即实际有序集边界
	}
}

 

v4 鸡尾酒法（左右比较优化以下情况）

//2 3 4 5 6 7 1 8
//若按照之前的排序方法从左到右 得8轮排序但是只有1位置不对
//从右到左排序只需要1轮
//通用性：先从左到右在从右到左，则可以避免这种问题 需要两个边界，两轮
//鸡尾酒排序
void BubbleSortV4(int arrey[], int len)
{
	int tmp = 0;
	int lastexLeftIndex = 0;
	int lastexRightIndex = 0;
	int BorderLeft = 0;
	int BorderRight = len - 1;
	int exchange = 1;
	for (int i = 0; i < len/2 -1 && (exchange); i++)//每一轮进行左右冒泡则每轮有序集增加2个，轮次减半
	{
		exchange = 0;//每一轮默认不交换 证明排序好 若此轮已经排序好 则下一轮exchange 为0排序结束循环结束
	 //奇数轮次 从左到右 左右都有有序集故左边起始为i(有序集边界) BorderLeft
		for (int j = BorderLeft; j < BorderRight; j++)
		{
			if (arrey[j] > arrey[j + 1])
			{
				tmp = arrey[j];
				arrey[j] = arrey[j + 1];
				arrey[j + 1] = tmp;
				exchange = 1;
				lastexRightIndex = j;//记录实际有序集的边界，即最后一次交换的j
			}
		}
		BorderRight = lastexRightIndex;//记录最后发生交换的位置，即实际有序集边界

	 //偶数轮次 从右到左 左右都有有序集故右边起始为j(有序集边界)BorderRight
		for (int j = BorderRight; j >BorderLeft ; j--)
		{
			if (arrey[j] < arrey[j - 1])
			{
				tmp = arrey[j];
				arrey[j] = arrey[j - 1];
				arrey[j - 1] = tmp;
				exchange = 1;
				lastexLeftIndex = j;//记录实际有序集的边界，即最后一次交换的j
			}
		}
		BorderLeft = lastexRightIndex;//记录最后发生交换的位置，即实际有序集边界
	}
}

 

好困啊，昨晚实验室任务阶段性完成，如释重负，农药打到晚上3点，上个钻石（菜鸟级别）哎，早上起不来，标记以下，希望后面能够自律一点。