目录
前言
冒泡排序性质
C++代码实现冒泡排序
冒泡图解
第一趟排序
第二趟排序
第三趟排序
排序结果
结语
前言
冒泡排序的基本思想是通过从前往后(从后往前)两两比较,若为逆序(即arr[i] < arr[i + 1])则交换。整个排序方式像是在水底泡泡往上浮。本文会给出冒泡排序的C++实现,并辅以图形解释冒泡排序的过程。
冒泡排序性质
排序 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | 是否稳定 |
冒泡排序 | O(n^2) | O(1) | 否 |
C++代码实现冒泡排序
冒泡排序C++实现
#include <iostream> #include <vector>using namespace std;void Print(vector<int> &arr) {for (auto v : arr){cout << v << ' ';}cout << endl; }int main() {// arr待排序的vector对象。这里以将arr最终调整为升序为例vector<int> arr{9, 1, 6, 7, 6};for (int i = 0; i < arr.size(); i++){// flag 为一个标志, 如果有一趟没有进行数据交换,// 则该序列已经为有序序列, 可以提前跳出循环, 完成排序bool flag = false;for (int j = 0; j < arr.size() - 1 - i; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){// 满足条件 进行元素交换std::swap(arr[j], arr[j + 1]);// 修改标志位,证明本趟排序中发生过元素交换flag = true;}}// 判断这次比较过程中是否进行交换,// 如果没有进行交换则待排序序列已经为有序序列。就可以提前跳出循环。if (!flag){break;}}// 输出排序后的结果。Print(arr);return 0; }
运行结果
冒泡图解
下标 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
初始序列 | 9 | 1 | 6 | 7 | 6 |
第一趟排序
注意:这里的一趟以一次完整的内层循环作为一趟,即在本趟排序中 i 值不变。
第一趟第一次比较 i == 0 j == 0 j+1 == 1 9 1 6 7 6 当前arr[j] > arr[j+1] 进行交换 j++ == 1 本次比较后交换结果 1 9 6 7 6
第一趟第二次比较 i == 0 j == 1 j+1 == 2 1 9 6 7 6 当前arr[j] > arr[j+1] 进行交换 j++ == 2 本次比较后交换结果 1 6 9 7 6
第一趟第三次比较 i == 0 j == 2 j+1 == 3 1 6 9 7 6 当前arr[j] > arr[j+1] 进行交换 j++ == 3 本次比较后交换结果 1 6 7 9 6
第一趟第四次比较 i == 0 j == 3 j+1 == 4 1 6 7 9 6 当前arr[j] > arr[j+1] 进行交换 j++ == 4 本次比较后交换结果 1 6 7 6 9
当前 j == 4 不满足进入循环条件 j < arr.size() - 1 - i 跳出内层循环, i++ = 2 进入第二趟排序. 本趟排序中将 9 这个序列中最大的值,调整到最后一个位置。所以当前只有 前arr.size() - 1 - i个元素处于无序状态。
第二趟排序
下标 0 1 2 3 4 第二趟初始序列 1 6 7 6 9
第一次比较 i == 1 j == 0 j + 1 == 1 1 6 7 6 9 当前arr[j] < arr[j+1] 不进行交换 j++ == 1 本次比较后交换结果 1 6 7 6 9
第二次比较 i == 1 j == 1 j++ == 2 1 6 7 6 9 当前arr[j] < arr[j+1] 不进行交换 j++ == 2 本次比较后交换结果 1 6 7 6 9
第三次比较
i == 1 j == 2 j++ == 3 1 6 7 6 9 当前arr[j] > arr[j+1] 进行交换 j++ == 3 本次比较后交换结果 1 6 6 7 9
当前 j == 3 不满足进入循环条件j < arr.size() - 1 - i 跳出内层循环, i++ = 2 进入第三趟排序.
第三趟排序
下标 0 1 2 3 4 第三趟初始序列 1 6 6 7 9
第三趟第一次比较 i == 2 j == 0 j+1 == 1 1 6 6 7 9 当前arr[j] < arr[j+1] 不进行交换 j++ == 1 本次比较后交换结果 1 6 6 7 9
第三趟第二次比较 i == 2 j == 1 j+1 == 2 1 6 6 7 9 当前arr[j] == arr[j+1] 不进行交换 j++ == 2 本次比较后交换结果 1 6 6 7 9
当前 j == 2 不满足进入循环条件j < arr.size() - 1 - i 跳出内层循环,
本次排序过程中没有进行一次数据交换(示例代码中的 flag 标志位 没有被改变),
所以该序列,已经是有序序列了. 所以提前跳出循环. 排序成功.
排序结果
最终排序结果:根据结果,可以发现初始序列中和最终结果中的 6 和 6 的相对位置并没有发生改变,所以 冒泡排序是稳定 的
下标 0 1 2 3 4 初始序列 9 1 6 7 6 最终排序结果 1 6 6 7 9
结语
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