排序算法学习[1] 冒泡排序及其优化

现在的IT行业并不像以前那么好混了，从业人员过多，导致初级程序员过剩，这也间接导致了公司的招聘门槛越来越高，要求程序员掌握的知识也越来越多。
算法也是一个争论了很久的话题，程序员到底该不该掌握算法？不同的人有不同的答案，而事实上，很多公司都对算法有一定的要求，有些公司直接在面试的时候便会要求面试者手写算法题。这就对程序员的技术要求产生了很大的考验，所以面对如今的大环境，我们必须掌握算法，才能在今后的工作中占据一席之地。排序算法是比较基础且常用的算法之一，在许多笔试题、面试题中都有涉及。

1.冒泡排序

冒泡排序（Bubble Sort），是一种较简单的排序算法。
它重复地走访过要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，如果他们的顺序（如从大到小、首字母从A到Z）错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成。
这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

工作原理动态演示

代码如下

#include <iostream>
using namespace std;

/**冒泡排序**/
void bubblesort(int *arr, int length) {
	// 统计比较次数
	int count = 0;
	// 第一轮比较
	for (int i = 0; i < length - 1; i++) {
		// 第二轮比较
		for (int j = 0; j < length - 1 - i; j++) {
			if (arr[j] > arr[j + 1]) {
				// 交换位置
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
			count++;
		}
	}
	cout << "比较的次数：" << count << endl;
}

int main(){
	int array[] = {3, 44, 38, 5, 47, 15, 36, 26, 27, 2, 46, 4, 19, 50, 48};
	int length = 15;
	bubblesort(array, length);
	cout << "排序之后的结果：" ;
	for (int i = 0; i < length; i++) {
		cout << array[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

下面的main函数是通用的，在后面的代码中将略去这部分代码。

输出如下：

这段代码相信大家都能够写出来，一般冒泡排序也就是这样写。但是这段程序有个缺点，就是当排序过程中已经将数组元素排序完成，但此时它仍然会去比较，这就做了无用功了，所以我们可以通过一个boolean变量来优化这段代，上面的程序中我们已经得出了比较次数为105次。

2.冒泡排序的优化

/**冒泡排序优化**/
void opt_bubblesort(int *arr, int length) {
	// 统计比较次数
	int count = 0;
	// 第一轮比较
	for (int i = 0; i < length - 1; i++) {
		bool flag = true; //定义一个flag检测每轮排序中是否有交换
		// 第二轮比较
		for (int j = 0; j < length - 1 - i; j++) {
			if (arr[j] > arr[j + 1]) {
				// 交换位置
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
				flag = false;
			}
			count++;
		}
		if (flag) {
			break;
		}
	}
	cout << "比较的次数：" << count << endl;
}

运行结果

原文链接[1]：https://blog.csdn.net/qq_42453117/article/details/99680831