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冒泡排序及其优化

1.基本冒泡排序

假设有n个数据需要由小到大排序,从最后一个数开始,进行相邻数的两两比较,若上面的数比下面的数大,则交换两个数的位置,则第一趟两两比较过后,n个数中最小的数到达最上面。重新从最后一个数开始,进行相邻数的两两比较,第二趟比较过后,次小的数也到了它应该到的最终位置。

一趟比较确定一个位置上的数,n个数需要n-1趟比较,因为最后一个数无需进行比较即可确定位置。第0趟比较,需要比较的最后一个数为num[0],比较过后,位置0上的数据已确定,所以第1趟比较需要比较的最后一个数为num[1],依次类推,第i趟比较需要比较的最后一个数为num[i]。

void BubbleSort_1(int num[], int n){	int i, j;	int temp;	for (i = 0; i < n - 1; i++)	{		for (j = n - 1; j > i; j--)		{			if (num[j - 1] > num[j])			{				temp = num[j - 1];				num[j - 1] = num[j];				num[j] = temp;			}		}	}}

2.优化1(对总趟数进行优化)

如果某趟比较过程中,没有数据进行交换,表明序列已有序,无需进行后续比较。因此可以对比较的趟数进行优化。

void BubbleSort_2(int num[], int n){	int i, j;	int temp;	int flag;	for (i = 0; i < n - 1; i++)	{		//第i趟比较时,先复位比较标志位。		flag = 0;		for (j = n - 1; j > i; j--)		{			if (num[j - 1] > num[j])			{				temp = num[j - 1];				num[j - 1] = num[j];				num[j] = temp;				//如果有比较过程,则置位标志位。				flag = 1;			}		}		//如果第i趟比较过程中没有交换,则序列已有序,结束循环。		if (flag == 0)			break;	}}

3.优化2(对每趟比较中的比较次数进行优化)

如果在第i趟比较过程中,最后一个进行交换的数为num[last],表明num[0]~num[last]已为有序序列,因此在第i+1趟比较过程中,需要进行比较的最后一个数为num[last]。所以可以对每趟比较过程中比较的次数进行优化。

void BubbleSort_3(int num[], int n){	int i, j;	int temp;	int flag;	int head, head_t;	head_t = 0;	for (i = 0; i < n - 1; i++)	{		flag = 0;		//head指向第i趟比较过程中最后一个需要比较的元素,即第i-1趟比较过程中最后一个进行交换的元素。		head = head_t;		for (j = n - 1; j > head; j--)		{			if (num[j - 1] > num[j])			{				temp = num[j - 1];				num[j - 1] = num[j];				num[j] = temp;				head_t = j - 1;				flag = 1;			}		}		//退出该for循环时,head_t的值指向最后一个进行交换的元素。		if (flag == 0)			break;	}}

参考:改进的冒泡排序算法

冒泡排序及其优化