【排序】详解冒泡排序

一、思想

冒泡排序的基本思想是利用两两比较相邻记录的方式,通过一系列的比较和交换操作,使得较大或较小的元素逐渐移动到数列的一端。在每一轮的排序过程中,都会从数列的起始位置开始,对相邻的元素进行比较,如果它们的顺序不符合要求(例如,前一个元素大于后一个元素),则交换它们的位置。这样,每轮遍历后,至少会有一个元素被移动到其最终位置。重复这个过程,直到没有任何一对元素需要交换位置,即整个数组变为有序。

冒泡排序的过程可以形象地比喻为水中的气泡上升过程,较小的元素逐渐“冒”到数列的顶端,而较大的元素则沉到底部。这个过程就像是在水中的气泡一样,不断向上冒出,直到所有的气泡都排好序。

冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),这使得它在处理大规模数据时效率不高。尽管如此,由于其实现简单,对于小规模数据集或者基本有序的数组,冒泡排序仍然是一个不错的选择。

二、图解

i指针控制次数,j指针每次遍历时进行两两比较,j每遍历一遍都会将一个最大的数排好序

依次重复上述步骤,直到j遍历完n-1遍。如果一个数组本来就是有序或者经过小于n-1次就已经排好了序,那么j指针后续的遍历就是徒劳,所以我们可以根据j指针在遍历过程中是否有交换进行判断,如果没有交换说明已经排好序,这个时候就可直接返回

三、代码实现
void bubble_sort(vector<int>& arr) {for (int i = 0; i < arr.size(); i++) {bool f = false;for (int j = 0; j < arr.size() - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {swap(arr[j], arr[j + 1]);f = true;}}if (!f) return;}
}
    public static void bubbleSort(int[] arr) {for (int i = 0; i < arr.length; i++) {boolean f = true;for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {f = false;swap(arr, j, j + 1);}}if (f) {break;}}}

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