【C语言】冒泡排序(经典算法,干货满满!!!)
小新爱写代码 2024-06-29 16:35:02 阅读 54
目录
前言1、原理2、冒泡排序的应用3、对冒泡排序的应用的优化4、冒泡排序适用于以下情况
前言
冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单直观的排序算法,它重复地遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。这个过程持续进行,直到没有再需要交换,也就是说数列已经按照从小到大(或者从大到小)的顺序排列好了。
1、原理
原理可以简单描述如下:
1.比较相邻元素: 从数组的第一个元素开始,依次比较相邻的两个元素,将较大(或较小)的元素交换到右侧。
2.重复遍历: 经过一轮遍历后,最大(或最小)的元素会被交换到数组的最后一个位置。然后,对除了最后一个元素之外的所有元素,重复执行第一步的比较和交换操作。
3.多次遍历直至排序完成: 每次遍历都会将当前未排序部分的最大(或最小)元素交换到合适的位置,因此需要进行多次遍历,直到整个数组排序完成。
4.优化: 冒泡排序通常包含一些优化,例如引入一个标志位来表示某一轮遍历中是否进行了交换,如果某一轮没有进行任何交换操作,则说明数组已经完全有序,可以提前结束排序。
2、冒泡排序的应用
要求:对以个整型数组里的元素按从小到大排序
代码展示:
#include <stdio.h>
void Bubble_sort(int arr[], int size)
{
int i = 0;
int j = 0;
//轮数
for (; i < size - 1; i++)
{
//每轮比较次数
for (; j < size - 1 - i; j++)
{
//按升序排序
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
flag = 0;
}
}
}
}
void Print(int arr[], int size)
{
for (int i = 0; i < size; i++)
{
printf("%-3d", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int main()
{
int arr[10] = { 2,3,5,7,9,6,1,10,4,8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("排序前:");
Print(arr, len);
Bubble_sort(arr, len);
printf("排序后:");
Print(arr, len);
return 0;
}
输出结果:
3、对冒泡排序的应用的优化
我们可以引入一个标志位如int flag = 1
来表示某一轮遍历中是否进行了交换(1表示没有交换,0表示交换了),如果某一轮没有进行任何交换操作,则说明数组已经完全有序,可以提前结束排序。
优化后的代码:
#include <stdio.h>
void Bubble_sort(int arr[], int size)
{
int i = 0;
int j = 0;
int flag = 1;//标记是否已经排好序
//轮数
for (; i < size - 1; i++)
{
//每轮比较次数
for (; j < size - 1 - i; j++)
{
//按升序排序
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
flag = 0;
}
}
//判断本身是否已经排好序
if (1 == flag)
{
printf("本身就是排好序的\n");
break;
}
}
}
void Print(int arr[], int size)
{
for (int i = 0; i < size; i++)
{
printf("%-3d", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int main()
{
int arr[10] = { 2,3,5,7,9,6,1,10,4,8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("排序前:");
Print(arr, len);
Bubble_sort(arr, len);
printf("排序后:");
Print(arr, len);
return 0;
}
4、冒泡排序适用于以下情况
1.小型数据集: 即需要排序的数据较少。冒泡排序在小型数据集上效果良好,因为其简单的实现方式使得其在数量较少的情况下效率较高。
2.几乎已排序的数据: 当数据集接近有序时,冒泡排序的性能较好。这是因为在每次遍历时,它只需要少量的交换操作即可完成排序。
3.稳定性要求: 冒泡排序是一种稳定的排序算法,即相同元素的相对位置在排序后不会改变。如果对稳定性有要求,冒泡排序是一个不错的选择。
4.教学目的: 冒泡排序是最简单、最基础的排序算法之一,因此在教学和理解排序算法的基本原理时,冒泡排序非常有用。
缺点:冒泡排序的效率不高,其时间复杂度为O(n^2),因此对于大型数据集而言,冒泡排序通常不是最佳选择。在这种情况下,更适合使用效率更高的排序算法,如快速排序或归并排序。
那么写到这里,本节内容就结束了,这篇博客花费了很长时间,但写完有满满的成就感,希望能帮助到大家,如果文章有不足的地方,欢迎在评论区留言指正,我们一起学习交流! 希望能得到大家的关注、点赞、评论、收藏! 你的支持是我最大的动力!!
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