浅析各类排序算法(二) 交换类排序之冒泡排序及鸡尾酒排序

(一)冒泡排序(Bubble Sort)

冒泡排序是在大一学C时学的第一种排序方法，是一种简单的排序方法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。

冒泡排序的一般步骤：

1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

2.对每一对相邻元素作同样的工作，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。

3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

4.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

排序过程图：

思路：

每一趟排序时，从首记录开始相邻两数进行比较，逆序则交换，每趟排序都会使当前“最大”的数“沉到末尾”，小数逐步“上升”。至多N-1趟排序完成,若中间某趟无交换则排序完成 。

时间复杂度:

最好O(n),最坏O(n2),平均O(n2)

空间复杂度：

O(1)

稳定性：

稳定

代码：

void BubbleSort(int arr[], int n) {
    for(int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int tag = 0;//当前数组元素已经有序后停止
        for(int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
            if(arr[j] > arr[j + 1]) {
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = tmp;
                tag = 1;
            }
        }
        if(tag == 0) break;
    }
    return;
}

 

(二)鸡尾酒排序(定向冒泡)

鸡尾酒排序等于是 冒泡排序 的轻微变形。不同的地方在于从低到高然后从高到低，而冒泡排序则仅从低到高去比较序列里的每个元素。他可以得到比冒泡排序稍微好一点的效能，原因是冒泡排序只从一个方向进行比对(由低到高)，每次循环只移动一个项目。

排序过程图：

代码:

void CocktailSort(int arr[], int n) {
    for(int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int tag = 0;//当前数组元素已经有序后停止
        //从前往后遍历
        for(int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
            if(arr[j] > arr[j + 1]) {
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = tmp;
                tag = 1;
            }
        }
        if(tag == 0) break;
        tag = 0;
        //从后往前遍历
        for(int j = n - 1 - i - 1; j > 0; j--) {
            if(arr[j] < arr[j - 1]) {
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j - 1];
                arr[j-1] = tmp;
                tag = 1;
            }
        }
        if(tag == 0) break;
    }
    return;
}