手写算法：冒泡排序

Posted 2021-04-02 骞牧学编程

手写算法：冒泡排序什么是冒泡排序手写冒泡排序伪代码程序实现

什么是冒泡排序

我很喜欢玩扑克牌，当我玩扑克时，刚拿到牌时，牌是乱序的，我喜欢将手中的牌从左往右，由小到大排列。我是这样排列的：从左边第一张牌开始，和右边相邻的牌比较，如果左边的牌大，就和右边的牌交换，否则顺序不变。依据这个规则，继续比较第二张和第三张，第三张和第四张……一直到右边倒数第二张和最后一张，这样一轮下来，可以保证最大的牌会移到最右边的位置。这样的一轮比较可以称为一趟排序。

然后我们再按照如前所述规则，开始第二趟排序，最右边的牌可以不用比较，因为它已经有序（经过第一轮排序它是最大的）。当第二趟排序结束后，次大的牌就移到了右边倒数第二张，它也变成有序的了。

假设我们有n张牌，那我们只需要进行n-1趟排序就可以保证手里的牌是有序的了。

你可以思考一下是为什么？

以上的排序过程就是冒泡排序了，至于为什么叫冒泡排序，好像是说，排序的过程中，大数一直在在下沉，而小数就一直往上冒，就像冒泡一样。

手写冒泡排序

假如我们有一个整数数列：96,35,4,26,79,16，下面我们用冒泡的方法进行排序：

1. 第一趟排序过程是这样的：

第一趟冒泡排序

如上图所示，第一趟排序总共进行了5次比较，第一次比较，96>35，所以两者交换位置，第二次比较，96>4,所以两者交换位置，第三次比较，96>26,所以两者交换位置，第四次比较，96>79,所以两者交换位置，第五次比较，96>16，所以两者交换位置。

第一趟排序后，最后数列变成：35,4,26,79,16,96，此时最大的数字96已经沉到最底部，96已经是有序的，以后的比较不用再比较96。

1. 第二趟排序和第三趟排序放到了一起

二三趟冒泡排序

第二趟其实和第一趟排序是一样的，还是从第一个数字开始，两两比较，一直到倒数第二个数字16,96不用比较了，因为已经有序了，经过第二趟排序，数列变为：4,26,35,16,79,96，此时最大的两个数79,96已经有序。

类似的，经过第三趟排序后，数列变为：4,26,16,35,79,96，此时最大的三个数35,79,96已经有序。

1. 第4趟和第5趟排序放到了一起

四五趟冒泡排序

经过前面的分析，我不再赘述，大家直接看图即好：

经过第四趟排序，数列变为：4,16,26,35,79,96，其实这时已经排好序了，但是我们是不知道的，我们仅知道最大的四个数26,35,79,16是有序的。所以还需要第五趟排序，再进行最后一次比较，经过第五趟排序，数列最后变为：4,16,26,35,79,96，此`时可以确定后5个最大的数是有序的，因为总共就6个数字，所以最后一个数字自然是有序的，我们不用再比较了。

这时我们可以说，经过五趟冒泡排序后，整个数列已经有序了。

伪代码

经过前面的分析，我们可以写出以下伪码：

for(i=0;i<n-1;i++)
    for(j=0;j<n-i-1;j++)
        if(a[j]>a[j+1])
            a[j+1]<->a[j]

程序实现

int main()
{
    int a[6] = { 96,35,4,26,79,16 };
    int tmp = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 5 - i; j++)
        {
            if (a[j] > a[j+1])
            {
                tmp = a[j+1];
                a[j+1] = a[j];
                a[j] = tmp;
            }
        }
    }

    std::cout << "after sort:
";
    for (int i = 0; i < 6; i++)
    {
        std::cout << a[i] << "	";
    }
    std::cout << "
";
    
}

ps: 程序用C语言写的，但为了方便，输出函数用了C++的，请大家不要在意这些细节：）