排序算法之从冒泡排序所想到的

全栈程序员-站长 • 2021年12月10日下午7:00 • 未分类 • 阅读 42

大家好，又见面了，我是全栈君，祝每个程序员都可以多学几门语言。

1、算法思想描写叙述：

1）将相邻的两个数进行比較,假设前面的一个大于后面的一个，则将他们交换。每次循环能使一个数达到有序状态。

2、时间复杂度：

平均O(n^2)。最佳：O(n)，在序列一開始就是正序的时候取得

3、实现及优化。

下面给出三种实现方式

/*
 * bubblesort.cpp
 *
 *  Created on: 2014年5月17日
 *      Author: pc
 */


#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <ctime>

using namespace std;


const int maxn = 10;
int arr[maxn];

/**
 * 第一种交换算法:
 * 借助中间变量
 */
void swap1(int arr[],int i,int j){
	int temp = arr[i];
	arr[i] = arr[j];
	arr[j] = temp;
}

/**
 * 另外一种交换算法:
 * 不借助中间变量,使用算术运算
 */
void swap2(int arr[],int i, int j){
	arr[i] = arr[i] + arr[j];
	arr[j] = arr[i] - arr[j];
	arr[i] = arr[i] - arr[j];
}

/**
 * 第三种交换算法:
 * 使用位运算
 */
void swap3(int arr[], int i, int j){
	arr[i] = arr[i]^arr[j];
	arr[j] = arr[i]^arr[j];
	arr[i] = arr[i]^arr[j];
}

/**
 * 冒泡排序的第一种方式:
 * 标准方式
 */
void bubblesort1(int arr[],int n){
	int i;
	int j;
	for(i = 0 ; i < n ;++i){//循环n-1次,每次能是一个数达到有序状态
		for(j = 0 ; j < n-i-1 ; ++j){//每次将从第一个数到有序状态之前的数进行比較(有序状态以后的数不再须要进行比較)
			if(arr[j] > arr[j+1]){//假设前面的数大于后面的数
				swap3(arr,j,j+1);//则进行交换
			}
		}
	}
}

/**
 * 冒泡排序的另外一种方式:採用"扫描一遍以后,假如没有发生交换,即是达到了有序状态"的特点进行优化
 */
void bubblesort2(int arr[],int n){
	int k = n;
	bool flag = true;
	while(flag){
		flag = false;
		for(int j = 0 ; j < k-1 ; ++j){
			if(arr[j] > arr[j+1]){
				swap3(arr,j,j+1);
				flag = true;//用来标记这一次是否发生了交换
			}
		}
		--k;
	}
}

/**
 * 冒泡排序的第三种方式:在另外一种的基础上,用于处理"假如有100个数据,假如后90个都已经有序的情况"
 */
void bubblesort3(int arr[],int n){
	int k;
	int flag = n;
	while(flag > 0){
		k = flag;
		flag = 0;
		for(int j = 1 ; j < k ; ++j){
			if(arr[j-1] > arr[j]){
				swap3(arr,j-1,j);
				flag = j;//对方式2的改进...用来标记发生交换的是哪一个位置
			}
		}
	}
}

void createReverseArr(){
	int i = 0;
	for(i = 0 ; i < maxn ; ++i){
		arr[i] = maxn - i;
	}
}

void printArr(){
	int i;
	for(i = 0 ; i < maxn ; ++i){
		printf("%d " , arr[i]);
	}

	printf("\n");
}

time_t printTime(string str){
	time_t now = time(NULL);
	cout <<  str <<": "<<now <<endl;

	return now;
}

/**
 * 获取系统当前时间
 */
time_t getTime(){
	time_t now = time(NULL);
	return now;
}

int main(){
	createReverseArr();

	printArr();

	time_t before = getTime();
	bubblesort3(arr,maxn);
	time_t after = getTime();

	printArr();
	cout<< "cost: "<<after - before <<"s"<<endl;

}

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