排序----冒泡排序和双向冒泡

最新推荐文章于 2023-10-17 15:03:19 发布

zsoros

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分类专栏：排序文章标签： bubble sort

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冒泡排序

主要思想

冒泡排序（Bubble Sort）是一种交换排序，它的基本思想是：两两比较相邻记录的关键字，如果反序则交换，直到没有反序的记录为止。

执行步骤：

依次比较相邻的两个元素的大小。如果前一个数据大于后一个数据，就交换它们两个；
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，这样在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；
重复步骤1~3，直到排序完成。

时间复杂度：

若文件的初始状态是正序的，一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数和记录移动次数均达到最小值：，。所以，冒泡排序最好的时间复杂度为。

若初始文件是反序的，需要进行n-1趟排序。每趟排序要进行n-1 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：

冒泡排序的最坏时间复杂度为。

综上，冒泡排序总的平均时间复杂度为。

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。比较是相邻的两个元素比较，交换也发生在这两个元素之间。

所以相同元素的前后顺序并没有改变，所以冒泡排序是一种稳定排序算法。

性能分析

实现

普通版：

void BubbleSort_1(int *arr,int len)
	{
		assert(arr!=NULL);
		for(int i=0;i<len-1;i++)//趟数
		{	
			for(int j=0;j<len-1-i;j++)
			{
				int temp=0;
				if(arr[j]>arr[j+1])
				{
					temp=arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;
				}
			}
			
		}
	}

优化1：

void BubbleSort_2(int *arr,int len)//优化一
	{
		assert(arr!=NULL);
		for(int i=0;i<len-1;i++)
		{	
			int flag=0;
			for(int j=0;j<len-i-1;j++)
			{
				int temp=0;
				if(arr[j]>arr[j+1])
				{
					temp=arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;
					flag=1;
				}
			
			}
			if(flag==0)
			{
				return;
			}
			
		}
	}

优化2：

void BubbleSort_3(int *arr,int len)//优化二
	{
	assert(arr!=NULL);
	for(int i=0;i<len-1;i++)
	{	
		int flag=0;
		int tem=len-1;
		int k=0;
		for(int j=0;j<tem;j++)
		{
			int temp=0;
			if(arr[j]>arr[j+1])
			{
				temp=arr[j];
				arr[j]=arr[j+1];
				arr[j+1]=temp;
				flag=1;
				k=j;
			}
		
		}
		tem=k;
		if(flag==0)
		{
			return;
		}
		
	}
}