冒泡排序的优化

红太狼 2022-05-19 10:22 146阅读 0赞

传统的冒泡排序算法我们应该很熟悉，主要的原理是：

> 1.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
> 
> 2.对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
> 
> 3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
> 
> 4.持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

但是此种方法每一趟循环只能找到一个最大或者最小的值，效率低，基于这个缺点，我们可以利用在每一趟排序中进行正向

和反向两遍冒泡的方法，一次可以得到两个值，最大值和最小值，确定两个值的位置这样我们的循环次数就减少了一半。

直接上代码吧：

void bubble_sort_test(){
    	
    	int arr[] = { 5, 6, 8, 3, 9, 2, 7, 0, 4, 1 };
    	int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    	for (int i = 0; i < sz/2; i++){
    		//正向循环 把最大这下沉到 j+1的位置
    		for (int j = i; j< sz - i - 1; j++){
    			//前一个数大于后一个   下沉
    			if (arr[j]>arr[j + 1]){
    				int tmp = arr[j];
    				arr[j] = arr[j + 1];
    				arr[j + 1] = tmp;
    			}
    		}
    		//反向循环 把最小者上冒的i的位置。
    		for (int j = sz-1; j>i; j--){
    			// 后一个数比前一个数小   上冒 
    			if (arr[j]<arr[j - 1]){
    				int tmp = arr[j];
    				arr[j] = arr[j - 1];
    				arr[j - 1] = tmp;
    			}
    		}
    	}
    	int i = 0;
    	for (i = 0; i < sz; i++){
    		printf("%d ", arr[i]);
    	}
    }
    
    int main(){
    
    	bubble_sort_test();
    	getchar();
    	return 0;
    }

![70][]

还有一种情况，如果给出的数组中已经有大量已经排序好的数据，那么按照原始方法我们还是要跑n-1趟，这是挺浪费时间的。

于是可以这样，我们每跑完一趟就判断一次原数组是否有序，如果有序就结束。

所以就有了一个标志位flag来助我们判断。

首先来看看分析：

![70 1][]

话不多说，代码才是硬道理：

void bubble_sort(int arr[], int sz)
    {
    	int i = 0;
    	int j = 0;
    
    	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
    	{
    		int flag = 1;//假定每次进入都是有序的 flag为1；
    		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++){
    			int tmp = 0;
    			if (arr[j] > arr[j + 1]){
    				tmp = arr[j];
    				arr[j] = arr[j + 1];
    				arr[j + 1] = tmp;
    				flag = 0;//如果发生交换，则flag 置为0；
    			}
    		}
    		if (flag == 1)//如果这趟走完，没有发生交换，则原数组有序；
    			break;
    	}
    }

如果有兴趣，可以将上下两个代码合二为一，就是最终我能想到的优化了。

[70]: /images/20220519/375c3746af8d436bab0f9d90653707d2.png
[70 1]: /images/20220519/aacdea176dbd497492f6a0d6d4a8154b.png