经典算法—冒泡排序

经典算法—冒泡排序原文链接:冒泡排序—经典排序算法|逍遥游冒泡排序(BubbleSort)以其“在排序过程中相邻元素不断交换,一些元素慢慢被换到最后,看起来就像是元素在冒泡一样”而得名,是一种简单的基于关键词比较的排序算法。算法原理冒泡排序的原理(以递增序为例)是每次从头开始依次比较相邻的两个元素,如果后面一个元素比前一个要大,说明顺序不对,则将它们交换,本次循环完毕之后再次从…

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

原文链接: 冒泡排序—经典排序算法 | 逍遥游

 

冒泡排序(BubbleSort)以其“在排序过程中相邻元素不断交换,一些元素慢慢被换到最后,看起来就像是元素在冒泡一样”而得名,是一种简单的基于关键词比较的排序算法。

 

算法原理

冒泡排序的原理(以递增序为例)是每次从头开始依次比较相邻的两个元素,如果后面一个元素比前一个要大,说明顺序不对,则将它们交换,本次循环完毕之后再次从头开始扫描,直到某次扫描中没有元素交换,说明每个元素都不比它后面的元素大,至此排序完成。

由于冒泡排序简洁的特点,它通常被用来对于计算机程序设计入门的学生介绍算法的概念。

 

时间复杂度

若文件的初始状态是排好序的的,一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数C和记录移动次数 M 均达到最小值(Cmin = n-1、Mmin = 0)

所以,冒泡排序最好的时间复杂度为O(N)。

  若初始文件是反序的,需要进行N趟排序。每趟排序要进行 C = N-1次关键字的比较(1≤i≤N-1)和总共(Mmax = (N*(N-1))/2)次的移动(移动次数由乱序对的个数决定,即多少对元素顺序不对,如 1 3 4 2 5 中共有(3,2)、(4,2)两个乱序对),在这种情况下,比较和移动次数均达到最大值(Cmax =N*(N-1) + Mmax=(N*(N-1))/2 = O(N^2))。所以,冒泡排序的最坏时间复杂度为O(N^2)

 

综上,冒泡排序总的平均时间复杂度为O(N^2)。

算法稳定性

冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较,交换也发生在这两个元素之间。如果两个相等的元素相邻,那么根据我们的算法。它们之间没有发生交换;如果两个相等的元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,所以相同元素的前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。

 

算法改进

由于冒泡排序算法还是比较慢的,所以有很多人对在此基础上进行了改进,我只简单介绍一下我所知道的。

第一种是上浮操作与下沉操作相结合。传统的冒泡排序只有上浮操作,如果碰到一些很特殊的数据就会显得笨一点,例如(2、3、4、5、1)这个数列按增序排列,那么按照普通冒泡算法就要扫描5趟,可是我们一眼就看出来直接把 1 挪到第一个就行了,扫描 5 次实在是太笨了,于是我们在每次上浮操作后加上一个下沉操作,这样就更快了。

第二中改进是减少无效比较的次数。所谓无效比较就是当我们已知结果却还要去比较。如果我们多观察冒泡排序的中间过程,我们就会发现,末尾的一些元素在一定次数的扫描后已经到达最终位置了(因为每次扫描后都至少会有一个新的元素到达最终位置),再比较就会造成无效比较。改进方法是,记录下每次扫描中发生交换的最后一个元素位置,下一次扫描就到这里为止。

可是,无论怎么改进,冒泡排序的时间复杂度都是O(N^2)。

 

下面给出冒泡排序的C++参考代码和下载地址。

 

 

//冒泡排序部分,参数形式与标准库的快排一样

//ps:(point start)所需排序的数据首地址

//pe:(point end)  所需排序的数据第一个无效地址

//cmp:自定义的比较函数

int sort(int *ps,int *pe,bool(*cmp)(int,int))

{

//用以判断某次循环后是否有元素位置发生变化

    bool flag=true;

 

    while(flag)

    {

        flag=false;//假设没有交换

 

        //上浮过程

        for(int i=1;i<pe-ps;i++)//注意:i从1开始

        {

            if(cmp(ps[i],ps[i-1]))

            {

                swap(ps[i],ps[i-1]);

                flag=true;//有元素发生交换,说明排序可能没有结束

            }

        }

    }

    return 0;

}

 

 

 

 

更详细的代码,请点击这里下载。

 

来源:逍遥游,欢迎分享本文,转载请保留出处!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/130321.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • java中%c%n是什么意思_在编码时如何使用\r与\n,两者的区别

    java中%c%n是什么意思_在编码时如何使用\r与\n,两者的区别\r与\n到底有何区别,编码的时候又应该如何使用,我们下面来了解一下。区别:\r:全称:carriagereturn(carriage是“字车”的意思,打印机上的一个部件)简称:return缩写:rASCII码:13作用:把光标移动到当前行的最左边\n:全称:newline别名:linefeed缩写:nASCII码:10作用:把光标向下移动一行不同操作系统怎样表示“回车+换行”(即一行的结…

    2022年7月8日
    30
  • jvm面试题2021_jvm运行原理及调优面试题

    jvm面试题2021_jvm运行原理及调优面试题2022最新JVM面试题1.JDK、JRE、JVM关系?2.启动程序如何查看加载了哪些类,以及加载顺序?3.class字节码文件10个主要组成部分?4.画一下jvm内存结构图?5.程序计数器6.Java虚拟机栈7.本地方法栈8.Java堆9.方法区10.运行时常量池?11.什么时候抛出StackOverflowError?12.Java7和Java8在内存模型上有什么区别?13.程序员最关注的两个内存区域?14.直接内存是什么?15.除了哪个区域外,虚拟机内存其他运行时区域都会发生OutOfMemo

    2022年8月27日
    5
  • 剖析PetShop 4

    剖析PetShop 4PetShop的系统架构设计前言:PetShop是一个范例,微软用它来展示.Net企业系统开发的能力。业界有许多.Net与J2EE之争,许多数据是从微软的PetShop和Sun的PetStore而来。这种争论不可避免带有浓厚的商业色彩,对于我们开发人员而言,没有必要过多关注。然而PetShop随着版本的不断更新,至现在基于.Net2.0的PetShop4.0为止,整个设计逐渐变得成熟而优雅,

    2022年10月17日
    3
  • 未能连接一个windows服务器,Win7出现未能连接一个Windows服务的解决办法

    未能连接一个windows服务器,Win7出现未能连接一个Windows服务的解决办法近日有网友“所爱隔山海”Win7电脑在开机的时候遇到了开机很慢,开机后提示:未能连接一个Windows服务。如果遇到电脑出现未能连接一个Windows服务该如何解决呢?这就是小编今天要分享的一个电脑小技巧。Win7出现“未能连接一个Windows服务”错误提示,主要是由于电脑系统中的“SystemEventNotification”服务没有正常开启导致的,可能是用户在使用一些第三方安全软件优化…

    2022年5月14日
    75
  • PHP redis安装扩展

    PHP redis安装扩展

    2021年10月18日
    62
  • strstr c语言函数实现,strstr函数实现(C语言)

    strstr c语言函数实现,strstr函数实现(C语言)strstr函数实现(C语言)second6020180601数组strstr用来字符串查找子串。数据结构顺便说一下,字符串操做函数是C语言中很是重要的函数,里面包括了指针的精华,同时对学习数据结构,如链表,数组,有很是好的练手方法。同时,知道内部实现,是基础中的基础。因此学习字符串操做函数是深刻学C的必经之路。函数#include#includeconstchar*strs…

    2022年6月25日
    31

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号