冒泡排序(Bubble Sort)是一种计算机科学领域较简单的排序算法。
它重复地走访过要排序的整列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把热门交换过来。走访数列的工作是
重复地进行直到没有需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
算法原理
冒泡排序算法运作:(从后往前)
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一队到结尾的最后一对。在这一点,最后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。
- 储蓄每次对越来越少的元素重复上面的步骤,知道没有任何一个数字需要比较。
算法分析
时间复杂度如文件的初始状态是正序的,一趟扫描即可以完成。所需要的关键字比较次数C和记录移动次数M均达到最小值:
Cmin = n-1, Mmin = 0。
所以,冒泡排序最好的时间复杂度为O(n)。
若初始文件是反序的,需要进行 n-1趟排序。没趟排序要进行n-i次关键字的比较(1≦i≦n-1),且每次比较都必须移动记
录三次来达到交换记录位置。在这种情况下,比较和移动次数均达到最大值:
Cmax = n(n-1)/2 = o(n²)
Mmax = 3n(n-1)/2 = o(n²)
冒泡排序的最坏时间复杂度为o(n²)
综上,因此冒泡排序总的平均时间复杂度为o(n²)。
算法稳定性
冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较相邻的两个元素之间比较,交换也发生在这两个元素之间。所以,如果两个相等的元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,
所以相同元素的前后顺序并没有改变,缩冒泡排序是一种稳定排序算法。