【排序】冒泡排序

在我们的生活中,到处都离不开排序的作用,考试分数要排序,商场购物要排序,可以说排序对我们来说处处存在,那么从本章开始,我将要依次分享一些排序方法,从易到难,包括冒泡,插入,快速,希尔,选择等排序方法,希望大家能够支持。

目录

排序的相关概念

常见的排序方法

冒泡排序

1.逻辑:

2.优化:

3.代码实现:

4.动态图像:

小结

排序的相关概念

我们先来简单认识一下,什么是排序

排序:所谓排序,就是使一串记录,按照其中的某个或某些关键字的大小,递增或递减的排列起来的操作。

稳定性:假定在待排序的记录序列中,存在多个具有相同的关键字的记录,若经过排序,这些记录的相对次序保持不变,即在原序列中,r[i]=r[j],且r[i]在r[j]之前,而在排序后的序列中,r[i]仍在r[j]之前,则称这种排序算法是稳定的;否则称为不稳定的。
 

内部排序:数据元素全部放在内存中的排序。
 

外部排序:数据元素太多不能同时放在内存中,根据排序过程的要求不断地在内外存之间移动数据的排

常见的排序方法

看一下常见的排序方法

冒泡排序

今天我们要介绍的最基本的排序——冒泡排序

冒泡排序(Bubble Sort),由于其排序方法中,数据像气泡一样,根据自身的大小,一点一点的像数组另一端移动,就像是气泡从水底向水面冒出的效果,因此称为冒泡排序

冒泡排序(以排升序为例)

1.逻辑:

单趟排序:让前数与后面的数进行比较,若后面的数小于前面的数就交换位置,再继续向后遍历

 通过上面的逻辑图,我们可以看出来,单趟冒泡排序的逻辑,很显然,他会将最大的数找出来放到最后

我们需要嵌套两层循环,内层控制单趟排序的逻辑,外层控制整个排序的次数

内层循环:即单趟排序的逻辑,假设我们有n个未排序的数据,我们从0下标依次进行比较,若前者大于后者,就交换二者的位置

注意:一共有n个数据,那么只需要排n-1次

而每次内层循环会将最大的数放到数组最后,因此每进行依次内层循环,未排序的数据就 -1,这个我们就可以在外层循环来记录这个数据,假设这是第i次排序,那么就一共需要比较 n - i - 1次。

外层循环:外层排序,即多次实现内层排序,然后使数据达到有序的过程,一共有n个数据,就需要执行n-1次,最后一个数据的位置就是合适的位置,因此他不需要再进行排序,那么总共需要n-1次外层循环

2.优化:

当在一次大循环中,没有数据进行交换,说明数组中的数据已经排序完成,不需要继续执行之后的循环次数,所以我们可以用一个flag变量初始化为1,若在大循环中交换数据,就将其置为0,每次在内层循环结束后进行判断,若flag == 1说明没有数据进行交换,已排序完成,就break跳出循环

3.代码实现:

void BubbleSort(int* a, int n)
{for (int i = 0; i < n - 1; i++){ int flag = 1;for (int j = i; j < n-1-i ;j++){if (a[j] > a[j + 1]){Swap(&a[j], &a[j + 1]);flag = 0;}}if (flag){break;}}
}

4.动态图像:

如下:

小结

由代码我们可以发现,冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),这相比于其他更为高级的排序,效率过低,因此冒泡排序的实践意义,几乎为0,大多用来进行教学,冒泡排序是最为基础的一个排序,重在理解排序的过程和逻辑

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