每天一演算法 (氣泡排序)

2021-09-07 11:01:42 字數 2403 閱讀 3554

一、原理

比較兩個相鄰的元素,將值大的元素交換至右端。

二、思路

依次比較相鄰的兩個數,將小數放在前面,大數放在後面。即在第一趟:首先比較第1個和第2個數,將小數放前,大數放後。然後比較第2個數和第3個數,將小數放前,大數放後,如此繼續,直至比較最後兩個數,將小數放前,大數放後。重複第一趟步驟,直至全部排序完成。

舉例說明:要排序陣列:int arr=;   

第一趟排序:

第一次排序:6和3比較,6大於3,交換位置:  3  6  8  2  9  1

第二次排序:6和8比較,6小於8,不交換位置:3  6  8  2  9  1

第三次排序:8和2比較,8大於2,交換位置:  3  6  2  8  9  1

第四次排序:8和9比較,8小於9,不交換位置:3  6  2  8  9  1

第五次排序:9和1比較:9大於1,交換位置:  3  6  2  8  1  9

第一趟總共進行了5次比較, 排序結果:      3  6  2  8  1  9

第二趟排序:

第一次排序:3和6比較,3小於6,不交換位置:3  6  2  8  1  9

第二次排序:6和2比較,6大於2,交換位置:  3  2  6  8  1  9

第三次排序:6和8比較,6大於8,不交換位置:3  2  6  8  1  9

第四次排序:8和1比較,8大於1,交換位置:  3  2  6  1  8  9

第二趟總共進行了4次比較, 排序結果:      3  2  6  1  8  9

第三趟排序:

第一次排序:3和2比較,3大於2,交換位置:  2  3  6  1  8  9

第二次排序:3和6比較,3小於6,不交換位置:2  3  6  1  8  9

第三次排序:6和1比較,6大於1,交換位置:  2  3  1  6  8  9

第二趟總共進行了3次比較, 排序結果:         2  3  1  6  8  9

第四趟排序:

第一次排序:2和3比較,2小於3,不交換位置:2  3  1  6  8  9

第二次排序:3和1比較,3大於1,交換位置:  2  1  3  6  8  9

第二趟總共進行了2次比較, 排序結果:        2  1  3  6  8  9

第五趟排序:

第一次排序:2和1比較,2大於1,交換位置:  1  2  3  6  8  9

第二趟總共進行了1次比較, 排序結果:  1  2  3  6  8  9

最終結果:1  2  3  6  8  9

由此可見:n個數字要排序完成,總共進行n-1趟排序,每i趟的排序次數為(n-i)次,所以可以用雙重迴圈語句,外層控制迴圈多少趟,內層控制每一趟的迴圈次數,即

for(int i=1;i)
氣泡排序的優點:每進行一趟排序,就會少比較一次,因為每進行一趟排序都會找出乙個較大值。如上例:第一趟比較之後,排在最後的乙個數一定是最大的乙個數,第二趟排序的時候,只需要比較除了最後乙個數以外的其他的數,同樣也能找出乙個最大的數排在參與第二趟比較的數後面,第三趟比較的時候,只需要比較除了最後兩個數以外的其他的數,以此類推……也就是說,沒進行一趟比較,每一趟少比較一次,一定程度上減少了演算法的量。

三、時間複雜度

1.如果我們的資料正序,只需要走一趟即可完成排序。所需的比較次數和記錄移動次數均達到最小值,即:cmin=n-1;mmin=0;所以,氣泡排序最好的時間複雜度為o

(n)。

2.如果很不幸我們的資料是反序的,則需要進行n-1趟排序。每趟排序要進行n-i次比較(1≤i≤n-1),且每次比較都必須移動記錄三次來達到交換記錄位置。在這種情況下,比較和移動次數均達到最大值:

氣泡排序的最壞時間複雜度為:o(n2) 。

無論何時,只要看到乙個迴圈在另乙個迴圈裡面,就可以懷疑這個演算法的執行時間為o(n2)級。外部迴圈執行n次,內部迴圈對於每一層外部迴圈都執行n次(或者幾分之n次),這就意味著將大約執行n*n或者n2次某個基本操作。

四、**實現

1

/**2

* 排序演算法3*

@author

administrator4*/

5public

class

sort 22}

23}24for(int i = 0;i)27}

2829

/**30

* 測試

31*

@param

args

32*/

33public

static

void

main(string args) ;

35bubblesort(arr);36}

37 }

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