冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
冒泡排序对个项目需要O()的比较次数,且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实作的排序算法之一,但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。
冒泡排序是与插入排序拥有相等的执行时间,但是两种法在需要的交换次数却很大地不同。在最坏的情况,冒泡排序需要次交换,而插入排序只要最多交换。冒泡排序的实现(类似下面)通常会对已经排序好的数列拙劣地执行(),而插入排序在这个例子只需要个运算。因此很多现代的算法教科书避免使用冒泡排序,而用插入排序取代之。冒泡排序如果能在内部循环第一次执行时,使用一个旗标来表示有无需要交换的可能,也有可能把最好的复杂度降低到。在这个情况,在已经排序好的数列就无交换的需要。若在每次走访数列时,把走访顺序和比较大小反过来,也可以稍微地改进效率。有时候称为往返排序,因为算法会从数列的一端到另一端之间穿梭往返。
冒泡排序算法的运作如下:
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
- 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
- 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
由于它的简洁,冒泡排序通常被用来对于程式设计入门的学生介绍算法的概念。
C语言实现(1)
标准C语言代码:
1 #include <stdio.h> 2 3 void bubbleSort(int arr[], int count) 4 { 5 int i = count, j; 6 int temp; 7 8 while(i > 0) 9 { 10 for(j = 0; j < i - 1; j++) 11 { 12 if(arr[j] > arr[j + 1]) 13 { temp = arr[j]; 14 arr[j] = arr[j + 1]; 15 arr[j + 1] = temp; 16 } 17 } 18 i--; 19 } 20 21 } 22 23 int main() 24 { 25 //测试数据 26 int arr[] = {5, 4, 1, 3, 6}; 27 //冒泡排序 28 bubbleSort(arr, 5); 29 //打印排序结果 30 int i; 31 for(i = 0; i < 5; i++) 32 printf("%4d", arr[i]); 33 }
使用标志的冒泡排序
如果已知数列基本有序,可采用一个标志,减少无谓的判断,提高效率
void bubbleSort(int d[], int size) //假定两两交换发生在数组最后的两个位置 { int exchange=size-1; while(exchange) { //记录下发生数据交换的位置 int bound=exchange; exchange=0; //假定本趟比较没有数据交换 for(int i=0; i<bound; i++) { if(d[i]>d[i+1]) { swap(&d[i],&d[i+1]); exchange=i; } } } }