冒泡排序算法的优化

最近看见一道面试题,是问传统的冒泡排序算法是否还能进行优化。刚好大学室友就有参加ACM的朋友,之前和他们一起研究过几天算法,其中就看到过排序算法的优化,没想到面试题中还会有冒泡排序算法的优化这样的题目,那么这里介绍一下冒泡排序算法的优化吧。

冒泡排序是最简单最经典的排序算法,对于它怎么进行优化呢?我们知道,传统的冒泡排序对于原数组的交换次数会有差异,但是比较次数却是固定的。这样就很尴尬,比如一个原数组和目标数组是完全相反的,那么这个比较次数对于开发人员很开心,因为每次比较都是有意义的;如果本来就是和目标数组是一样的,程序还是会傻呵呵的继续比较下去,是不是感觉很无语。

那么对于冒泡排序的优化思路就出来了,就是在原有逻辑的基础上添加一层判断,这个判断就是判定本轮排序完成之后,该数组是不是已经是目标数组了。

我们看看传统冒泡排序的逻辑:

再来看看优化之后的逻辑:

我们只需要加一个标记flag来判定本轮排序之后的数组是否已经是我们的目标数组就可以了。接下来讲解一下原理,我们定义了一个flag,默认值为true。true代表在本轮比较中没有移动元素,也就是数组已经有序了;false代表本轮比较中至少移动了一次元素,说明本轮比较的数组还不是我们的目标数组。

而在每一轮循环的后面我们又把flag赋为true,在一轮比较中只要有一次交换了元素,程序就会将flag置为false,在结束本轮比较之后,判断flag的值。如果为true,说明本轮比较没有交换过元素,数组已经有序了,我们无需再比较了,直接返回就行了;否则继续比较。

此方法添加了一个flag变量,增加了些许开销换来了更大的节省,在原数组元素很多的情况下还是性能提升很大的。如果原数组元素本来就少,那就没必要优化了。

优化后的正序比较:只有1轮比较。

优化后的逆序比较:有0-8共9轮比较。

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