算法:冒泡排序_Bubblesort

本文详细介绍了冒泡排序的实现思路,包括如何通过优化减少不必要的比较。优化点在于利用标记Orderbj记录数据是否发生交换,以及确定部分有序数组的最大交换位置,以提高效率。冒泡排序适用于小规模数据排序,如1k以内,其时间复杂度在最好、最坏和平均情况下均为O(n^2)。

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一、实现思路:

       每次相邻的两个元素进行大小比较,大的放在后面

二、优化:

        1.数据为有序数组:根据   int arr2[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};可知如果数组已经排序好了,若继续执行程遍历n轮,那就是浪费时间,所以可以利用标记(Orderbj )记录程序是否发生数据交换,如果没有发生交换,就直接退出。
        2.数据部分有序 :根据   int arr[] = {3,1,4,2,5,6,7,8,9};可知,如果数组部分有序,那么剩下的部分就可以不用交换了,此时利用刚才提到的(Orderbj )记录最大交换位置 那么代表,这个位置之后的数据已经有序 。

           这里有一个数量关系,当(i==0)时,也就是说是第一轮,那么我们可以确定一个最大值,当(i==1)时,第二轮,我们可以确定次大值;如果数组有len个元素,那么,我们需要len-1轮,将len-1个大的数放在后面,这个时候最小的在前面,此时数组全部处理完毕。此时应该有个概念,(i)代表轮数,第(i)轮时 就会有(i+1)个元素已经在后面排好序;现在讨论的情况就是:数组后面部分是有序的,那么我们对应这几轮我们没有必要再去执行,直接更改(i)的值,跳过这前几轮的比较就好了,此时发现len-Orderbj 对应后面有序元素的个数,也就是(i)需要执行的轮数,所以  i = len - Orderbj -1;( -1 是因为最大交换位置表示这个元素是数组无序部分的最大值,不需要进行下一次的比较所以减下去)
        
三:适用场景:  小规模数据排序 1k 以内
四:冒泡的时间复杂度:   最好0(n)   最坏0(n^2)   平均0(n^2)   

#include <iostream>
using namespace std;

void Bubblesort(int* arr,int len)
{
    if(arr == NULL || len<=0)
        throw"数据异常";
    
    int Orderbj = 0;
    int i,j;
    for(i=0;i<len-1;i++)
    {
        Orderbj = 0;
/*这里len-i-1是因为代码采用j 和 j+1 比较,如果j是最后一个数,那j+1就会越界*/
        for(j=0;j<len-i-1;j++)
        {
            if(arr[j] > arr[j+1])
            {
                arr[j] = arr[j]^arr[j+1];
                arr[j+1] = arr[j]^arr[j+1];
                arr[j] = arr[j]^arr[j+1];
                
                Orderbj = j+1;
            }
        }
        if(Orderbj == 0)
            break;
        i = len - Orderbj - 1;
    }
}

int main()
{
    int arr[] = {3,1,4,2,5,6,7,8,9};
    int arr1[] = {6,9,7,4,1,3,8,5,2,0};
    int arr2[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

    Bubblesort(arr,sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));

    for(int i=0;i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);i++)
        printf("%d\n",arr[i]);

    return 0;
}

 

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