排序算法总结1-冒泡排序

一.冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

算法原理

冒泡排序算法的运作如下:

1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。

2.对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。

3.针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。

4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

时间复杂度

若文件的初始状态是正序的,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:C_{min}=n-1M_{min}=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-1趟排序。每趟排序要进行n-i次关键字的比较(1≤i≤n-1),且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下,比较和移动次数均达到最大值:

C_{max}=\frac{n(n-1)}{2}=O(n^{2})

M_{max}=\frac{3n(n-1)}{2}=O(n^{2})

冒泡排序的最坏时间复杂度为O(n^{2})

综上,因此冒泡排序总的平均时间复杂度为O\left(n^2\right)

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。所以,如果两个元素相等,我想你是不会再无聊地把他们俩交换一下的;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。
  冒泡排序是就地排序,且它是稳定的。

代码

 

#include
int main()
{
    char data[100];
    int n;
    scanf("%d", &n);
    int i,j;
    for(i = 0; i < n; i++)
    {
        scanf("%d", &data[i]);
    }
    for(i = 0; i < n - 1; i++) //比较n-1次
    {
        for(j = 0; j < n - i -1; j++)
        {
            int tmp;
            if(data[j] > data[j+1])
            {
                tmp = data[j];
                data[j] = data[j+1];
                data[j+1] = tmp;
            }
        }
    }
    for(i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ",data[i]);
    printf("\n");
}


 

带标志位的冒泡排序

#include
int main()
{
    char data[100];
    int n;
    scanf("%d", &n);
    int i,j,exchange,location;
    for(i = 0; i < n; i++)
    {
        scanf("%d", &data[i]);
    }
    exchange = n - 1;
    while(exchange)//exchange==0 时说明该趟没有发生交换,即
    {
        location = exchange;//数据发生交换的位置
        exchange = 0;
        for(j = 0; j < location; j++)
        {
            int tmp;
            if(data[j] > data[j+1])
            {
                tmp = data[j];
                data[j] = data[j+1];
                data[j+1] = tmp;
                exchange = j;//数据交换的位置
            }
        }
    }
    for(i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ",data[i]);
    printf("\n");
}


 



参考

1.http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%92%E6%B3%A1%E6%8E%92%E5%BA%8F 维基百科-冒泡排序

2.http://baike.baidu.com/view/254413.htm?fromId=1313793百度百科-冒泡排序

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