跟着动画学Go数据结构之冒泡排序 #私藏项目实操分享#

Posted 2021-12-17 宇宙之一粟

冒泡排序

冒泡排序是一种最简单的交换排序算法。

什么是交换？交换就是两两进行比较，如果不满足次序就可以交换位置。比如，我们想要从小到大排序，通过两个位置上的值两两比较，如果逆序就交换，使关键字大的记录像泡泡一样冒出来放在末尾。

重复执行若干次冒泡排序，最终得到有序序列。

冒泡排序的名字来源于：值较小的元素如同”气泡“一样逐渐漂浮到序列的顶端。

思想

1. 给定一个N个元素的数组，冒泡法排序将：

如果元素大小关系不正确，交换这两个数（在本例中为a> b），

2. 比较一对相邻元素（a，b），
3. 重复步骤1和2，直到我们到达数组的末尾（最后一对是第（N-2）和（N-1）项，因为我们的数组从零开始）
4. 到目前为止，最大的元素将在最后的位置。 然后我们将N减少1，并重复步骤1，直到N = 1。

动画演示

给定一个数组 ​​29, 10, 14, 37, 14, 48, 17​​ ，经过冒泡排序的动画如下所示：

代码实现

package main
import "fmt"
func main() 
    // index starts from 0
    var nums = []int29, 10, 14, 37, 14, 48, 17
    var length = len(nums)
    fmt.Println("原数组：", nums)
    bubbleSort(nums, length)
    fmt.Print("数组排序后:")
    for i := 0; i < length; i++ 
        fmt.Printf("%d\\t", nums[i])
    

func bubbleSort(nums []int, length int) 
    for i := 0; i < length-1; i++ 
        for j := 0; j < length-i-1; j++ 
            if nums[j] > nums[j+1]  // 如果大，交换
                var temp = nums[j] // 临时变量保存前一个值
                nums[j] = nums[j+1]
                nums[j+1] = temp
            
        
    

运行上述代码，可以看到排序的结果：

[Running] go run "e:\\Coding Workspaces\\LearningGoTheEasiestWay\\Go 数据结构\\冒泡排序\\main.go"
原数组： [29 10 14 37 14 48 17]
数组排序后:10    14  14  17  29  37  48

冒泡排序的优化

可以附加一个标志来改进该算法，在排序过程中，如果没有交换操作意味着排序完成。如果序列已经是有序的，则可以通过判断该标记来结束算法。

func bubbleSortImproved(nums []int, length int) 
    swapped := true
    for i := 0; i < length-1 && swapped; i++ 
        for j := 0; j < length-i-1; j++ 
            if nums[j] > nums[j+1]  // 如果大，交换
                var temp = nums[j] // 临时变量保存前一个值
                nums[j] = nums[j+1]
                nums[j+1] = temp
                swapped = false //如果没有出现这步骤,说明没有需要交换的了
            
        
    

在最好情况下，改进的冒泡算法的时间复杂度为.

总结

想对比其他排序算法的优点是，它能够检测输入序列是否已经是排序的。

冒泡排序的时间复杂度为（即使在最好的情况下），空间复杂度为 .

冒泡排序同时也是稳定的算法。