白话经典算法系列之一 冒泡排序的三种实现

原文地址：http://blog.youkuaiyun.com/morewindows/article/details/6657829

同时为了方便复习，也将http://blog.youkuaiyun.com/ns_code/article/details/20065107贴上来了

冒泡排序是非常容易理解和实现，，以从小到大排序举例：

设数组长度为N。

1．比较相邻的前后二个数据，如果前面数据大于后面的数据，就将二个数据交换。

2．这样对数组的第0个数据到N-1个数据进行一次遍历后，最大的一个数据就“沉”到数组第N-1个位置。

3．N=N-1，如果N不为0就重复前面二步，否则排序完成。

 

按照定义很容易写出代码：

/* 
冒泡排序后的顺序为从小到大 
*/  
void Bubble_Sort(int *arr,int len)  
{  
    int i,j,exchange;  
    for(i=0;i<len-1;i++)  
        for(j=0;j<len-i-1;j++)  
            if(arr[j] > arr[j+1])  
            {  
                exchange = arr[j];  
                arr[j] = arr[j+1];  
                arr[j+1] = exchange;  
            }  
}  

下面对其进行优化，设置一个标志，如果这一趟发生了交换，则为true，否则为false。明显如果有一趟没有发生交换，说明排序已经完成。

/* 
冒泡排序后的顺序为从小到大 
*/  
void Bubble_Sort(int *arr,int len)  
{  
    int i,j,exchange;  
    bool flag = true;   //增设标志位，判断是否已经完成排序  
    for(i=0; i<len-1 && flag; i++)  
    {  
        flag = false;  
        for(j=0;j<len-i-1;j++)  
            if(arr[j] > arr[j+1])  
            {   //如果本趟比较没有数据发生交换，说明排序已经完成  
                //则flag一直为false，从而退出循环，不再进行下一趟的比较  
                exchange = arr[j];  
                arr[j] = arr[j+1];  
                arr[j+1] = exchange;  
                flag = true;  
            }  
    }  
} 

再做进一步的优化。如果有100个数的数组，仅前面10个无序，后面90个都已排好序且都大于前面10个数字，那么在第一趟遍历后，最后发生交换的位置必定小于10，且这个位置之后的数据必定已经有序了，记录下这位置，第二次只要从数组头部遍历到这个位置就可以了。

[cpp]  view plain copy

1. //冒泡排序3  
2. void BubbleSort3(int a[], int n)  
3. {  
4.     int j, k;  
5.     int flag;  
6.       
7.     flag = n;  
8.     while (flag > 0)  
9.     {  
10.         k = flag;  
11.         flag = 0;  
12.         for (j = 1; j < k; j++)  
13.             if (a[j - 1] > a[j])  
14.             {  
15.                 Swap(a[j - 1], a[j]);  
16.                 flag = j;  
17.             }  
18.     }  
19. }  

冒泡排序毕竟是一种效率低下的排序方法，在数据规模很小时，可以采用。数据规模比较大时，最好用其它排序方法。

对于n位的数列则有比较次数为 (n-1) + (n-2) + ... + 1 = n * (n - 1) / 2，这就得到了最大的比较次数
而O(N^2)表示的是复杂度的数量级