I.はじめに
バブルソートは交換ソートです。
スワップソートとは何ですか？
答えは、ペアでソートされるキーワードを比較し、テーブル全体が注文要件を満たすまで、注文要件を満たさないペアを交換することです。
2.アルゴリズム的思考
ソートされるシーケンスを繰り返しウォークスルーし、一度に2つの要素を比較し、順序が間違っている場合はそれらを交換します。シーケンスにアクセスする作業は、交換が不要になるまで、つまりシーケンスがソートされるまで繰り返されます。
このアルゴリズムの名前は、小さな要素が交換によってシーケンスの先頭にゆっくりと「フロート」するという事実に由来します。したがって、名前はバブルソートになります。
動的効果の概略図：
サイズNの順序付けられていないシーケンスがあるとします。昇順のバブルソートを例にとると、バブルソートは、各ソートプロセスで隣接する要素をペアごとに比較し、小さい数字を前に、大きい数字を後ろに配置します。
1.コード
C ++：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> bubbleSort(vector<int> list){
vector<int> result;
if (list.empty()){
return result;
}
result = list;
int temp;
// 要遍历的次数
for (int i = 0; i < result.size() - 1; ++i){
cout << "第" << i + 1 << "趟排序:" << endl;;
// 从后向前依次的比较相邻两个数的大小
for (int j = 0; j < result.size() - 1; j++){
// 如果后面的元素小，则交换它们的位置
if (result[j + 1] < result[j]){
temp = result[j + 1];
result[j + 1] = result[j];
result[j] = temp;
}
cout << "排序中:";
for (int s = 0; s < result.size(); s++){
cout << result[s] << " ";
}
cout << endl;
}
cout << "排序结果:";
for (int s = 0; s < result.size(); s++){
cout << result[s] << " ";
}
cout << endl;
}
return result;
}
void main(){
int arr[] = { 6, 4, 8, 1, 2, 3, 9 };
vector<int> test(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
cout << "排序前" << endl;
for (int i = 0; i < test.size(); i++){
cout << test[i] << " ";
}
cout << endl;
vector<int> result;
result = bubbleSort(test);
cout << "排序后" << endl;
for (int i = 0; i < result.size(); i++){
cout << result[i] << " ";
}
cout << endl;
system("pause");
}演算結果：
Python：
# -*- coding:utf-8 -*-
def bubbleSort(input_list):
'''
函数说明:冒泡排序（升序）
Author:
www.cuijiahua.com
Parameters:
input_list - 待排序列表
Returns:
sorted_list - 升序排序好的列表
'''
if len(input_list) == 0:
return []
sorted_list = input_list
for i in range(len(sorted_list) - 1):
print('第%d趟排序:' % (i + 1))
for j in range(len(sorted_list) - 1):
if sorted_list[j + 1] < sorted_list[j]:
sorted_list[j], sorted_list[j + 1] = sorted_list[j + 1], sorted_list[j]
print(sorted_list)
return sorted_list
if __name__ == '__main__':
input_list = [50, 123, 543, 187, 49, 30, 0, 2, 11, 100]
print('排序前:', input_list)
sorted_list = bubbleSort(input_list)
print('排序后:', sorted_list)動作効果は上記と同じです。
3.アルゴリズム分析
1.バブルソートアルゴリズムのパフォーマンス
2.時間計算量
ファイルの初期状態が正の順序である場合、1回のスキャンでソートを完了することができます。必要なキーワード比較の数Cとレコード移動の数Mは、両方とも最小値に達します：Cmin = N -1、Mmin=0。したがって、バブルソートの最適な時間計算量はO（N）です。
ただし、上記のコードは1回のスキャンで並べ替えを完了できず、フルスキャンを実行します。したがって、改善された方法は、バブリング中にすでに正の順序になっていることがわかった場合、比較を続行する必要がないことです。しばらくして改善方法を紹介します。
元のファイルの順序が逆の場合は、N-1の並べ替えが必要です。各並べ替えにはN-iキーワードの比較（1≤i≤N-1）が必要であり、レコードの位置を交換するには、各比較でレコードを3回移動する必要があります。この場合、比較と移動の両方が最大になります。
Cmax = N（N-1）/ 2 = O（N ^ 2）
Mmax = 3N（N-1）/ 2 = O（N ^ 2）
バブルソートの最悪の時間計算量はO（N ^ 2）です。
したがって、バブルソートの平均時間計算量はO（N ^ 2）です。
要約すると、これは実際には文です。データが正の順序に近いほど、バブルソートのパフォーマンスが向上します。
3.アルゴリズムの安定性
ソートされるレコードのシーケンスに同じキーワードを持つ複数のレコードがあると仮定すると、ソートされた場合、これらのレコードの相対的な順序は変更されません。つまり、元のシーケンスでは、r [i] = r [j]であり、 r[i]はr[j]の前にあり、ソートされたシーケンスでは、r[i]はまだr[j]の前にあり、ソートアルゴリズムは安定していると言われます。それ以外の場合は、不安定であると言われます。
バブルソートとは、小さな要素を前方に移動したり、大きな要素を後方に移動したりすることです。は2つの隣接する要素の比較であり、交換はこれら2つの要素間でも発生します。したがって、同じ要素の順序は変更されないため、バブルソートは安定したソートアルゴリズムです。
4.最適化
バブルソートの一般的な改善方法は、特定のソートプロセスでデータ交換があるかどうかをマークするために使用されるシンボリック変数交換を追加することです。
特定の並べ替え中にデータ交換がない場合は、すべてのデータが順番に並んでいることを意味し、不要な比較プロセスを回避するために並べ替えをすぐに終了できます。
1.コード
C ++：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> bubbleSort(vector<int> list){
vector<int> result;
if (list.empty()){
return result;
}
result = list;
int temp;
// 要遍历的次数
for (int i = 0; i < result.size() - 1; ++i){
cout << "第" << i + 1 << "趟排序:" << endl;;
//交换标志位
bool bChanged = false;
// 从后向前依次的比较相邻两个数的大小
for (int j = 0; j < result.size() - 1; j++){
// 如果后面的元素小，则交换它们的位置
if (result[j + 1] < result[j]){
temp = result[j + 1];
result[j + 1] = result[j];
result[j] = temp;
bChanged = true;
}
cout << "排序中:";
for (int s = 0; s < result.size(); s++){
cout << result[s] << " ";
}
cout << endl;
}
// 如果标志为false，说明本轮遍历没有交换，已经是有序数列，可以结束排序
if (false == bChanged){
break;
}
cout << "排序结果:";
for (int s = 0; s < result.size(); s++){
cout << result[s] << " ";
}
cout << endl;
}
return result;
}
void main(){
int arr[] = { 6, 4, 8, 1, 2, 3, 9 };
vector<int> test(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
cout << "排序前" << endl;
for (int i = 0; i < test.size(); i++){
cout << test[i] << " ";
}
cout << endl;
vector<int> result;
result = bubbleSort(test);
cout << "排序后" << endl;
for (int i = 0; i < result.size(); i++){
cout << result[i] << " ";
}
cout << endl;
system("pause");
}演算結果：
Python：
# -*- coding:utf-8 -*-
def bubbleSort(input_list):
'''
函数说明:冒泡排序（升序）
Author:
www.cuijiahua.com
Parameters:
input_list - 待排序列表
Returns:
sorted_list - 升序排序好的列表
'''
if len(input_list) == 0:
return []
sorted_list = input_list
for i in range(len(sorted_list) - 1):
bChanged = False
print('第%d趟排序:' % (i + 1))
for j in range(len(sorted_list) - i - 1):
if sorted_list[j + 1] < sorted_list[j]:
sorted_list[j], sorted_list[j + 1] = sorted_list[j + 1], sorted_list[j]
bChanged = True
print(sorted_list)
if not bChanged:
break
return sorted_list
if __name__ == '__main__':
input_list = [50, 123, 543, 187, 49, 30, 0, 2, 11, 100]
print('排序前:', input_list)
sorted_list = bubbleSort(input_list)
print('排序后:', sorted_list)動作効果は上記と同じです。
最後に、2つのブラッシングノートを送信します。
オリジナルになるのは簡単ではありません。少しでも助けになったり、刺激を受けたりしたら、ジャックに3回クリックしてもらいたいと思います。
それをやっている皆さんがオフハーベスターであり、3回連続でスーパーダブルになることを願っています！