数据结构算法-冒泡排序算法

引言

虽然选择排序好用 ，但有点问题 也就是频繁找最大值下标 放到 未排序的后面
因为每次需要扫描整个未排序序列，找到最大值或最小值的下标，并将其交换到未排序序列的最后一个位置。这样做的问题在于，在后面的迭代中，我们仍然需要扫描整个未排序序列，包括已经排序好的部分，这是浪费时间的。

另外，选择排序是不稳定的排序算法，因为在找到最大值或最小值的下标时，并没有考虑值相同的元素的顺序。如果有多个相同值的元素，交换它们的位置可能会打乱它们的相对顺序

也就是说 相同的元素也交换 可能位置有变化
对于相同的元素，它们在排序后的位置可能会改变，因为冒泡排序会将相邻的两个元素进行比较和交换，这样相同的元素就可能会在排序过程中交换位置。对于选择排序而言，它在找到最大值或最小值的下标时，并没有考虑值相同的元素的顺序，因此如果有多个相同值的元素，交换它们的位置可能会打乱它们的相对顺序。因此选择排序也是不稳定的排序算法。

冒泡排序算法思想

到i=2的时候 已经是排序了 那么这里应该如何优化？
如果有一种机制 一开始默认已排序 在内层循环判断第一个比第二大发生交换的时候 制定为false
内层循环结束判断这个排序标志 为真排序完成直接退出外层循环

冒泡排序的基本思想是，通过对待排序序列从前向后（从下标较小的元素开始），依次比较相邻元素的值，若发现逆序则交换，使值较大的元素逐渐从前移向后部，就像水底的气泡一样逐渐向上冒。
在这个过程中，每次内循环都会将当前未排序部分的最大元素“冒泡”到其最终位置。因此，每次外循环之后，未排序部分的元素数目会减少一个。

冒泡排序算法专区

// 定义一个名为bubbleSort的函数，它接收两个参数：一个名为arr的整数数组和一个名为size的整数，表示数组的大小  
void bubbleSort(int arr[], int size) {  
  
    // 外层循环，用于控制排序的轮数。因为每一轮都会将最大的元素移动到数组的末尾，所以最多需要size-1轮。  
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {    
          
        // 内层循环，用于在每一轮中逐一比较相邻的元素。由于每一轮都会确保最大的元素移动到其应在的位置，因此内层循环只需要遍历到“size-1-i”即可。  
        for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++) {    
              
            // 如果当前元素大于下一个元素，则交换它们的位置。这是冒泡排序的核心操作。  
            if (arr[j] > arr[j+1]) {    
                  
                // 调用swap函数交换两个元素的值。
                swap(arr[j], arr[j+1]);    
            }    
        }    
    }    
}
}

优化：

// 定义一个名为bubbleSort的函数，接收一个整数数组arr和数组的大小size作为参数  
void bubbleSort(int arr[], int size) {  
  
    // 外层循环，遍历整个数组  
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {    
          
        // 定义一个布尔变量swapped，用于记录是否发生了交换  
        bool swapped = false; // 用于记录是否发生了交换    
          
        // 内层循环，比较相邻的元素并进行交换  
        for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++) {    
              
            // 如果当前元素大于下一个元素，则进行交换  
            if (arr[j] > arr[j+1]) {    
                  
                // 调用swap函数交换两个元素的值  
                swap(arr[j], arr[j+1]);    
                  
                // 将swapped设为true，表示发生了交换    
                swapped = true; // 发生了交换，将swapped设为true    
            }    
        }    
          
        // 如果内层循环结束时，swapped仍然为false，说明数组已经是有序的，直接退出外层循环  
        if (!swapped) break; // 如果内层循环结束时，swapped仍然为false，说明数组已经是有序的，直接退出外层循环    
    }    
}

升/降 序通用

// 定义一个函数 BubbleSort，接受一个整数数组 arr，数组的大小 size，和一个比较函数 cmp 作为参数。这个函数用来对数组进行冒泡排序。  
void  BubbleSort(int arr[], int size, bool(*cmp)(const int&, const int&)) {  
  
    // 检查传入的比较函数是否为空。如果为空，则直接返回，不进行任何操作。  
    if (cmp == nullptr) {  
        return;  
    }  
  
    // 开始进行外层循环，从数组的第一个元素到倒数第二个元素（i 从 0 到 size-2）  
    for (int  i = 0; i < size-1; i++){  
  
        // 定义一个布尔变量 IsSort，初始值为 true。这个变量用来检查数组是否已经有序。  
        bool IsSort = true;  
  
        // 进行内层循环，从数组的第二个元素开始到倒数第三个元素（j 从 0 到 size-1-i）  
        for (int j= 0; j < size-1-i; j++){  
  
            // 使用比较函数 cmp 来判断 arr[j] 是否大于 arr[j + 1]。如果大于，则交换这两个元素的位置，并将 IsSort 设为 false。  
            if (cmp(arr[j], arr[j + 1])) {  
                swap(arr[j], arr[j + 1]);  
                IsSort = false;  
            }  
        }  
  
        // 如果 IsSort 仍然为 true，说明这个位置的元素已经是有序的，可以结束内层循环。  
        if (IsSort)	{  
            break;  
        }  
    }  
}  
  
// 定义一个函数 GreaterCmp，接受两个整数作为参数，如果第一个整数大于第二个整数，返回 true，否则返回 false。这个函数用于比较两个整数的大小。  
bool GreaterCmp(const int& val1, const int &val2) {  
    return val1 > val2;  
}  
  
// 定义一个函数 LessCmp，接受两个整数作为参数，如果第一个整数小于第二个整数，返回 true，否则返回 false。这个函数用于比较两个整数的大小。  
bool LessCmp(const int& val1, const int& val2) {  
    return val1 < val2;  
}