冒泡排序-白红宇

冒泡排序

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发布时间：2019-06-28

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冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法。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。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

冒泡排序对 $n$ 个项目需要O( $n^2$ )的比较次数，且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实作的排序算法之一，但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。

冒泡排序是与插入排序拥有相等的执行时间，但是两种法在需要的交换次数却很大地不同。在最坏的情况，冒泡排序需要 $O(n^2)$ 次交换，而插入排序只要最多 $O(n)$ 交换。冒泡排序的实现（类似下面）通常会对已经排序好的数列拙劣地执行（ $O(n^2)$ ），而插入排序在这个例子只需要 $O(n)$ 个运算。因此很多现代的算法教科书避免使用冒泡排序，而用插入排序取代之。冒泡排序如果能在内部循环第一次执行时，使用一个旗标来表示有无需要交换的可能，也有可能把最好的复杂度降低到 $O(n)$ 。在这个情况，在已经排序好的数列就无交换的需要。若在每次走访数列时，把走访顺序和比较大小反过来，也可以稍微地改进效率。有时候称为往返排序，因为算法会从数列的一端到另一端之间穿梭往返。

冒泡排序算法的运作如下：

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。

针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

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。

由于它的简洁，冒泡排序通常被用来对于程式设计入门的学生介绍算法的概念。

C语言实现(1)

标准C语言代码：

1   #include 
      
        2   3    void bubbleSort(int arr[], int count) 4    { 5        int i = count, j; 6        int temp; 7   8        while(i > 0) 9        {10           for(j = 0; j < i - 1; j++)11           {12               if(arr[j] > arr[j + 1])13               {   temp = arr[j];14                   arr[j] = arr[j + 1];15                   arr[j + 1] = temp;16               }17           }18           i--;19       }20  21   }22  23   int main()24   {25       //测试数据26       int arr[] = {
    5, 4, 1, 3, 6};27       //冒泡排序28       bubbleSort(arr, 5);29       //打印排序结果30       int i;31       for(i = 0; i < 5; i++)32           printf("%4d", arr[i]);33  }

使用标志的冒泡排序

如果已知数列基本有序，可采用一个标志，减少无谓的判断，提高效率

void bubbleSort(int d[], int size)  //假定两两交换发生在数组最后的两个位置{    int exchange=size-1;    while(exchange)    {        //记录下发生数据交换的位置        int bound=exchange;        exchange=0;   //假定本趟比较没有数据交换        for(int i=0; i
     
      d[i+1])            {                swap(&d[i],&d[i+1]);                exchange=i;            }        }    }}

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