基于C++的冒泡排序算法。
算法原理:
1.原理:比较两个相邻的元素,将值大的元素交换到右边
2.思路:依次比较相邻的两个数,将比较小的数放在前面,比较大的数放在后面。
(1)第一次比较:首先比较第一和第二个数,将小数放在前面,将大数放在后面。
(2)比较第2和第3个数,将小数 放在前面,大数放在后面。
......
(3)如此继续,知道比较到最后的两个数,将小数放在前面,大数放在后面,重复步骤,直至全部排序完成
(4)在上面一趟比较完成后,最后一个数一定是数组中最大的一个数,所以在比较第二趟的时候,最后一个数是不参加比较的。
(5)在第二趟比较完成后,倒数第二个数也一定是数组中倒数第二大数,所以在第三趟的比较中,最后两个数是不参与比较的。
(6)依次类推,每一趟比较次数减少依次
算法实现(C++):
// LeetXodeTest.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include<array>
#include<memory>
#include<string>
#include < unordered_map >
using namespace std;
//函数声明
void BubbleSort(int arr[], int n);
void InverseBubbleSort(int arr1[], int arr2[], int n);
void printArray(int arr[], int n);
const int n = 8;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int a[n] = { 6, 5, 3, 1, 8, 7, 2, 4 };
int b[n] = { 66, 55, 33, 11, 88, 77, 22, 44 };
InverseBubbleSort(a, b, n);
std::cout << "从大到小的冒泡排序:\n";
printArray(a, n);
printArray(b, n);
system("PAUSE ");
return 0;
}
void InverseBubbleSort(int arr1[], int arr2[], int n)
{
for (int i = 0; i < n - 1; i++)
{
for (int j = n - 1; j > 0; j--)
{
if (arr1[j] > arr1[j - 1])
{
std::swap(arr1[j], arr1[j - 1]);
std::swap(arr2[j], arr2[j - 1]);
}
}
}
}
void printArray(int arr[], int n)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
std::cout << arr[i] << " ";
}
std::cout << std::endl;
}
算法分析:
(1)由此可见:N个数字要排序完成,总共进行N-1趟排序,每i趟的排序次数为(N-i)次,所以可以用双重循环语句,外层控制循环多少趟,内层控制每一趟的循环次数
(2)冒泡排序的优点:每进行一趟排序,就会少比较一次,因为每进行一趟排序都会找出一个较大值。如上例:第一趟比较之后,排在最后的一个数一定是最大的一个数,第二趟排序的时候,只需要比较除了最后一个数以外的其他的数,同样也能找出一个最大的数排在参与第二趟比较的数后面,第三趟比较的时候,只需要比较除了最后两个数以外的其他的数,以此类推……也就是说,没进行一趟比较,每一趟少比较一次,一定程度上减少了算法的量。
(3)时间复杂度
1.如果我们的数据正序,只需要走一趟即可完成排序。所需的比较次数C和记录移动次数M均达到最小值,即:Cmin=n-1;Mmin=0;所以,冒泡排序最好的时间复杂度为O(n)。
2.如果很不幸我们的数据是反序的,则需要进行n-1趟排序。每趟排序要进行n-i次比较(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:
综上所述:冒泡排序总的平均时间复杂度为:O(n2) ,时间复杂度和数据状况无关。