03 冒泡排序 為描述方便,用下面的數(shù)組模擬小朋友的交換過程。 核心思想(升序):
從首位置開始,依次比較前后兩個數(shù),如果前面的數(shù)比后面的數(shù)大,就交換兩個數(shù)。這樣第1輪結束后,最大的數(shù)就會移動到最后的位置。對剩余元素重復執(zhí)行N-1次,整個數(shù)組有序。因為像空氣上浮到水面,最大的元素會慢慢浮到最后,所以冒泡因此得名。
3.1 第1輪 執(zhí)行完成后,最大的元素歸位。
3.2 第2輪 第2輪接著對前面剩余的N-1個元素重復上面步驟,第2大的元素歸位。
3.3 第3輪 第3輪對前面剩余的N-2個元素重復上面步驟,第3大的元素歸位。 總共執(zhí)行N-1次操作,所有元素歸位。
3.4 代碼實現(xiàn)
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 問題及優(yōu)化
4.1 迭代輪次優(yōu)化 如果原數(shù)組為如下情況,那么在執(zhí)行完第1輪后,整個數(shù)組已經(jīng)有序,后面的輪次沒必要執(zhí)行,可以針對這種情況做一次優(yōu)化改進。 改進點1: 如果某一輪沒有發(fā)生過交換,說明數(shù)組已經(jīng)有序,那么以后也不會發(fā)生交換,此時可以終止迭代。 代碼實現(xiàn)
for (int i = 0; i 《 n - 1; ++i) { // flag標記是否有交換 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 掃描范圍優(yōu)化 如果為以下情況,我們會發(fā)現(xiàn)最后的6和8所處的位置和最終排序完成的位置一樣,說明過程中他們的位置不會發(fā)生變化。 上一輪最后交換的位置,在下一輪時,此位置后面的數(shù)也不會再發(fā)生交換。 改進點2: 記錄每一次最后發(fā)生交換的位置,下一輪只需要掃描到此位置的前一個即可。 代碼實現(xiàn)
// 記錄最后交換的位置 int position = 0; int len = n - 1; for (int i = 0; i 《 n - 1; ++i) { // flag標記是否有交換 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 總結
冒泡排序是比較簡單的一種排序算法,核心思想就是比較相鄰的兩個數(shù),但效率比較低所以可做一些優(yōu)化。時間復雜度為O(N^2),數(shù)據(jù)規(guī)模較小時可采用,但數(shù)據(jù)過大時就不建議采用冒泡了。
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數(shù)據(jù)
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原文標題:圖解算法:冒泡排序
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淺析圖解算法之冒泡排序
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