前提:
交换排序:根据序列中两个值的比较结果来交换这两个数在序列中的位置,交换排序的特点是:将值较大的数向序列的尾部移动,值较小的数向序列的前部移动。
算法分析:
冒泡排序,英语名是Bubble Sort,是一种最基础的交换排序。这种方法的基本思想是,将待排序的元素看作是竖着排列的“气泡”,较小的元素比较轻,从而要往上浮。所以数据就像气泡一样,根据大小一点一点的移动。
看动图:
举个例子:
单趟排序:目的将最大的排到最右边
比较3和9:
比较9和7:
比较9和4:
比较9和11:
比较11和4:
单趟最终:
将最大的11挪到最右边。
如上面的单趟排序:
第五次排序实际上就已经有序了
根据上面的分析:
void Swap(int* p1, int* p2) {int tmp = *p1;*p1 = *p2;*p2 = tmp; }void BubbleSort(int* a, int n) {for (int j = 0; j < n; j++){for (int i = 1; i < n-j; i++){if (a[i - 1] > a[i]){Swap(&a[i - 1], &a[i]);}}}//i=0也可以,i=0时,i<n-1-j;比较的是a[i]与a[i+1];
这里使用双循环进行排序。外面的循环控制所有回合,内部循环是单趟排序,将最大的移到右边,如果a[i-1]比a[i]小,两数就交换。
时间复杂度:
冒泡排序是稳定的,算法时间复杂度是O(n ^2)。
由于冒泡排序的每一轮都要遍历一遍所有的元素,轮转的次数和元素数量相当,所以时间复杂度为O(N^2)。
冒泡排序时间复杂度最好是多少呢?O(n)?
假如整个数组有序,冒泡排序遍历一遍确实是O(n)。但是上面的代码可以实现吗?计算机怎么知道完全有序呢?所以要想O(n),我们还需要给一个标志:
我们给定一个标志exchange,将exchange设置为false。如果这次排序交换了数据,exchange发生变化。如果没发生变化,说明整个数组已经有序,就退出循环。