冒泡排序讲解

冒泡排序

整体思路

如果现在要对一个乱序的整型数组进行升序的排列，就可以采用冒泡排序的思路。将数组中相邻的元素进行比较，当前一位数据大于后一位数据的时候，两位数据进行交换，直到最大的数换成了数组的最后一个元素。然后再对剩下的数据进行同样的操作，即可完成排序。

如果是降序，就当前一位数据小于后一位数据的时候交换。

代码实现

#include 
void BubbleSort(int array[], int size)
{
    // 外层循环控制冒泡排序的趟数
    
    for(int i = 0; i < size-1; ++i)
    {
        // size-1表示：最后一趟区间中只剩余1个元素，该趟冒泡可以省略
        // 具体冒泡的方式：用相邻的两个元素进行比较，前一个大于后一个元素时，
        // 交换着两个数据，依次直到数组的末尾
        for(int j = 1; j < size-i; ++j)
        {
            if(array[j-1] > array[j])
            {
                int temp = array[j-1];
                array[j-1] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int arr[]={8,7,6,5,4};
    int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    BubbleSort(arr, sz);
    return 0;
}

拓展

用冒泡排序的思路模拟qsort函数对数据进行排序

此处以比较结构体数据为例

struct Stu
{
	char name[20];//20
	int age;//4
};

void test()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15}};
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//3
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp);
}

void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size, int (*cmp)(const void* e1, const void*e2))
{
	//冒泡排序的趟数
	int i = 0;
	for (i = 0; i < num - 1; i++)//冒泡排序趟数为num-1，因为剩最后一个元素不用排
	{
		//一趟冒泡排序
		int j = 0;
		for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)
		{
			//if (arr[j] > arr[j + 1])
			if(cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size)>0)
			{    //此处的比较函数后面有交代，转换成char*类型是为了方便地址的查找
                 //若是int*类型+1会跳过4个字节，不方便各类数据之间查找相邻地址
				swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
                 //交换函数后面交代
			}
		}
	}
}

 若比较的是两者中的年龄，则为下面的函数：

int cmp(const void* e1, const void*e2)
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}

若比较的是两者的名字，则为这个函数：

注意两个字符串不能直接相减，要用到strcmp，要引用头文件string.h

int cmp(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}

以下为swap函数，此函数所有数据通用，因为会传数据的大小进来

void swap(char* buf1, char* buf2, size_t size)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}

代码整体呈现

#include 
#include 
void swap(char* buf1, char* buf2, size_t size)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;
		buf2++;
	}
}

int cmp(const void* e1, const void* e2)
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}

void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size, int (*cmp)(const void* e1, const void*e2))
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)
		{
			if(cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size)>0)
			{
				swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
			}
		}
	}
}

struct Stu
{
	char name[20];//20
	int age;//4
};

void test()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15}};
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//3
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp);
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}