冒泡法排序解释

今天seo就给大家介绍冒泡法排序的文章,看完这篇文章相信你对小学生都能学会的冒泡排序更加了解!

冒泡法排序

幼儿园放学,小朋友们集合,需要先从低到高排队,应该怎么排呢?

冒泡法排序解释

02

开始行动

小K身高180,是班里最高的,自然得往后排啦。小K先和身后的小B比较,然后和小B交换。

冒泡法排序解释

小K接着和身后的小D比较,然后和小D交换。

冒泡法排序解释

经过和4个小朋友交换位置,小K终于找到自己的位置啦。

冒泡法排序解释

上面的过程其实就是冒泡排序的核心思想了。

03

冒泡排序

为描述方便,用下面的数组模拟小朋友的交换过程。

冒泡法排序解释

核心思想(升序):
从首位置开始,依次比较前后两个数,如果前面的数比后面的数大,就交换两个数。这样第1轮结束后,最大的数就会移动到最后的位置。对剩余元素重复执行N-1次,整个数组有序。因为像空气上浮到水面,最大的元素会慢慢浮到最后,所以冒泡因此得名。

3.1

第1轮

执行完成后,最大的元素归位。

冒泡法排序解释

3.2

第2轮

第2轮接着对前面剩余的N-1个元素重复上面步骤,第2大的元素归位。

冒泡法排序解释

3.3

第3轮

第3轮对前面剩余的N-2个元素重复上面步骤,第3大的元素归位。

冒泡法排序解释

总共执行N-1次操作,所有元素归位。

3.4

代码实现

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

04

问题及优化

4.1

迭代轮次优化

如果原数组为如下情况,那么在执行完第1轮后,整个数组已经有序,后面的轮次没必要执行,可以针对这种情况做一次优化改进。
改进点1:
如果某一轮没有发生过交换,说明数组已经有序,那么以后也不会发生交换,此时可以终止迭代。

冒泡法排序解释

代码实现

for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {    // flag标记是否有交换    bool flag = true;    for (int j = 0; j < n - i - 1; ++j) {        if (a[j] > a[j + 1]) {            swap(a[j], a[j + 1]);            flag = false;        }    }    if (flag) {        break;    }}

4.2

扫描范围优化

如果为以下情况,我们会发现最后的6和8所处的位置和最终排序完成的位置一样,说明过程中他们的位置不会发生变化。

冒泡法排序解释

上一轮最后交换的位置,在下一轮时,此位置后面的数也不会再发生交换。

冒泡法排序解释

改进点2:
记录每一次最后发生交换的位置,下一轮只需要扫描到此位置的前一个即可。

代码实现

// 记录最后交换的位置int position = 0;int len = n - 1;for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
    // flag标记是否有交换    bool flag = true;
    for (int j = 0; j < len; ++j) {
        if (a[j] > a[j + 1]) {
            swap(a[j], a[j + 1]);
            flag = false;
            position = j;
        }
    }
    len = position;
    if (flag) {
        break;
    }
}

05

总结

冒泡排序是比较简单的一种排序算法,核心思想就是比较相邻的两个数,但效率比较低所以可做一些优化。时间复杂度为O(N^2),数据规模较小时可采用,但数据过大时就不建议采用冒泡了。

小学生都能学会的冒泡排序

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发布日期:2021年09月07日 10:00:00  所属分类:知识经验
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