排序算法——冒泡排序

Posted 2020-11-08 zhlabcd

冒泡排序

冒泡排序可以说是最简单的一种排序，当然，复杂度也是最高的

冒泡排序的实现过程：两两之间相互比较，当前者比后者大的时候，两者交换（假设是升序排列）。

那么给出简单的冒泡排序算法：

#define MAXSIZE 10
void swap(SqList *L, int i, int j)
{
    int temp = L->r[i];
    L->r[i] = L->r[j];
    L->r[j] = temp;
}
typedef struct {
    int r[MAXSIZE + 1];
    int length;
}  SqList;
void BubbleSort0(SqList *L)
{
    int line, col;
    for (line = 0; line < L->length - 1; line++)
    {
         for (col = line + 1； col <  L->length; col++)
         {
             if (L->a[line]  > L->a[col])
             {
                    swap(L, line, col)
             }
         }
}

这是最简单的一种排序算法，也是我们所能够写出来的，不正宗的冒泡排序。

下面给出一种正宗的冒泡排序：

void BubbleSort1(SqList *L)
{
    int line, low;
    for (line = 0; line < L->length - 1; line++)
    {
        for (low = L->length - 1; low >= line; low--)
        {
            if (L->r[low] > L->r[low + 1])
            {    
                swap(L, line, low);
            }
        }
    }
}

显然,这种排序算法相较于上一种就好了很多，后面的数据经过比较逐渐的浮上（前）来，并且稍微小一点的（比浮上来的第一个略大）的数据也经过这次排序而浮到前面上来。而上一种是每一个与其后面的每一个都进行一次对比。

冒泡排序还能不能改进呢？

答案是能。

设想一下：如果没有数据交换或者数据交换很少的话，会是怎样的一种情况？

比方说 {2， 1， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9}，对它进行排序，显然，除了1 和 2交换之外，没有其他的数据进行交换，但是如果沿用上面的算法，尽管不用进行数据交换，我们还是要进行for循环，将两两之间进行比较（毕竟计算机不知道这个数组到底有没有序）。那么，我们就可以想一个改进方法，如果没有数据交换，就不进行比较。

具体改进代码如下：

void BubbleSort2(SqList *L)
{
    int line, col;
    bool flag = True;
    for (line = 0; line < L->length - 1 && flag; line++)
    {
        flag = False;
        for (col = L->length - 1; col >= line ; low--)
        {
            if (a[col] > a[col + 1])
            {
                swap(L, col, col + 1);
                flag = True;      //如果有数据交换，那么flag 就为真，如果没有，就为假
            }
        }
    }
}

以上。

先写这么点。。

因为舍友太过吵闹无法入睡，所以才写的。。。

真尼玛悲伤。。

差点忘了复杂度分析：

这个算法的复杂度是O(n^2),具体分析如下：

最糟的状况，就是原排序和我们所要的排序完全相反，比如说我们要的是{1, 2, 3, 4, 5}，而原来的数列却是{5， 4， 3， 2， 1}，那么这样的话，每一步比较都需要换位，第一次需要比较并移动4次，第二个需要比较并移动3次，第三个需要比较并移动两次，第四个需要比较并移动1次，总共是10次，也就是 （n - 1) + (n - 2) + (n - 3) + ......+ 1 = n(n - 1) / 2。

而最好的情况，当然是一次都不用移动啦，这个时候算法复杂度就是O(n)。