冒泡排序、快速排序

本文详细介绍了冒泡排序和快速排序两种经典的排序算法。首先通过HTML和JavaScript展示了冒泡排序的过程,接着解释了快速排序的基本原理,并通过代码实现进行了验证。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

1、冒泡排序
两个两个的比较,a>b则调换位置。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <script type="text/javascript">
    var arr=[32,45,23,56,12,5,89,3];
    function bubblingSort(arr){
        for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (var j = 0; j < arr.length-1; j++) { //每一轮下来,最后一个都是最大的,对其淘汰,不参与下次的比较
                toCom(j,j+1)
            };
        };
        function toCom(prev,next){

            var temp='';
            if (arr[prev]>arr[next]) {
                temp=arr[prev];
                arr[prev]=arr[next];
                arr[next]=temp;
            };

        }
        return arr;
    }

    console.log(bubblingSort(arr));
    </script>
</body>
</html>

2、快速排序

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <script type="text/javascript">
    var arr=[32,45,23,56,12,5,89,3,101,34,52,13,200,59,26];
    alert(Math.floor(arr.length/2))
    function quickSort(arr){
        var index=Math.floor(arr.length/2);
        var iFlag=arr[index];
        var arrLeft=[];
        //var arrC=arr.splice(index,1); 
        var arrC=[];
        var arrR=[];


        for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i]>iFlag) {
                arrR.push(arr[i]);
            }else if(arr[i]<iFlag){
                arrLeft.push(arr[i]);
            }else{
                arrC.push(arr[i])
            };
        };
        if(arr.length<=1){  //这里必须是小于等于1,不能是==;
            return arr;
        }   

        return quickSort(arrLeft).concat(arrC,quickSort(arrR));
    }
    console.log(quickSort(arr));
    </script>
</body>
</html>

2.1、快速排序

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    <script type="text/javascript">
    var arr=[48,13,25,56,32,15,41,3,5,1] 

    function quickSort(arr){
        if (arr.length<=1) {
            return arr
        };
        var index=Math.floor(arr.length/2);
        var num=arr[index];
        var arrL=[];
        var arrC=arr.splice(index,1)
        var arrR=[];
        for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
            if(arr[i]>num){
                arrR.push(arr[i])
            }else if(arr[i]<num){
                arrL.push(arr[i])
            }else{
                arrC.push(arr[i])
            }
        };

        return quickSort(arrL).concat(arrC,quickSort(arrR))
    }
    console.log(quickSort(arr))
    </script>
</body>
</html>
### 冒泡排序快速排序的实现及性能对比 #### 1. 算法实现 **冒泡排序**是一种简单的交换排序方法,其核心思想是比较相邻的两个元素,并根据大小关系决定是否交换位置。通过多轮比较和交换操作,最终使整个序列按升序或降序排列。 以下是冒泡排序的 Python 实现: ```python def bubble_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): swapped = False for j in range(0, n-i-1): if arr[j] > arr[j+1]: arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j] swapped = True if not swapped: break return arr ``` 相比之下,**快速排序**基于分治策略,选择一个基准值(pivot),将数组划分为两部分:小于等于基准的部分和大于基准的部分。随后递归地对这两部分分别进行排序,最后合并结果得到完整的有序序列[^3]。 以下是快速排序的 Python 实现: ```python def quick_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr else: pivot = arr[len(arr)//2] left = [x for x in arr if x < pivot] middle = [x for x in arr if x == pivot] right = [x for x in arr if x > pivot] return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right) ``` --- #### 2. 时间复杂度 **冒泡排序**的时间复杂度取决于输入数据的状态。在最坏情况下(逆序排列),每一轮都需要遍历整个未排序部分,因此时间复杂度为 \(O(n^2)\)[^2]。然而,在最佳情况下(已排序状态),由于引入了 `swapped` 变量来检测是否有发生交换的操作,可以提前终止循环,从而达到线性时间复杂度 \(O(n)\)[^2]。 对于 **快速排序** 而言,平均情况下的时间复杂度为 \(O(n \log n)\),这是因为它每次都能均匀划分数组。但在极端情况下(如已经完全有序的数据集作为输入时选取不当的枢轴点),可能会退化至 \(O(n^2)\) 的效率。不过这种情形可以通过随机化选择枢纽元等方式加以规避[^1]。 --- #### 3. 空间复杂度 从空间消耗角度来看: - **冒泡排序** 是原地排序算法,不需要额外存储空间支持,故其空间复杂度固定为 \(O(1)\)[^4]。 - **快速排序** 需要栈内存用于保存函数调用记录,尽管如此,它仍然属于就地类别的排序技术之一。理想状况下占用的空间约为 \(O(\log n)\); 不过当递归树极度不平衡的时候,则可能上升到 \(O(n)\)。 --- #### 4. 应用场景 鉴于上述特性差异,两种排序方式各有适用范围: - 如果待处理的数据规模较小或者追求简单易懂的解决方案,那么可以选择使用 **冒泡排序**; - 对于大数据集合以及需要高性能运算环境而言,显然 **快速排序** 更具优势,因其具备更高的运行速度和更好的整体表现。 ---
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