排序算法(一)————冒泡排序

冒泡排序是排序算法中用法简单,使用最广泛的一种算法,废话不多说,下面是其的逻辑与C语言实现:

案例:
现在有五个数:12 34 23 88 67,请使用冒泡排序将其按照从小到大排序,并求其时间复杂度。

解:
第一趟排序:
12 34 23 88 67(开始时)
12 34 23 88 67
第一次:12和34比较,34比12大,由于要从小到大,所以不需要换位
12 23 34 88 67
第二次:比较34和23,34大于23,所以要把34放到后面,两者换位,换完后如上
12 23 34 88 67
第三次:比较34和88,88大于34,所以位置不需要交换
12 23 34 67 88
第四次:比较88和67,88大于67,所以88放到后面,结果如上,第一趟交换结束

第二趟排序:
12 34 23 67 88(第一趟结束时,此时88已经是最大的,所以这次可以不考虑它了)
12 34 23 67 88
第一次:12和34比较,34大于12,所以不用变
12 23 34 67 88
第二次:34和23比较,34大于23,所以交换位置,结果如上
12 23 34 67 88
第三次:67和88比较,88大于67,所以位置不变,第二趟交换结束

第三趟排序:
12 23 34 67 88 (第二趟结束时,此时67,88位置确定,不考虑它们)
12 23 34 67 88
第一次:12和23比较,23大于12,所以不变
12 23 34 67 88
第二次:23和34比较,34大于23,所以位置不变,第三趟交换结束

第四趟排序:
12 23 34 67 88 (第三趟结束时,此时34,67,88位置确定,不再考虑它们)
12 23 34 67 88
第一次:12和23比较,23大于12,所以位置不变,第四趟交换结束,12和23位置也确定了,整个排序结束

so,最后结果是:12 23 34 67 88

综上过程,我们可以很容易发现一个规律,当有m个元素参与排序时,则总趟数是m-1,而对于第i趟(注意,这个i一定是从1开始递增1的),交换次数为m-i
根据此,我们就可以写代码了,C语言实现如下:

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
//从小到大冒泡排序
void BubbleSort(int* arr,int m)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	//i一定要从1开始,this is so important!!!
	for (i = 1;i < m;i++)
	{
		for ( j = 0;j < m - i;j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int t = 0;
				t = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = t;
			}
		}
	}

}
int main()
{
	int m = 0;
	int j = 0;
	printf_s("请输入数组元素大小!");
	scanf_s("%d", &m);
	int* a= (int*)malloc(sizeof(int) * m);
	printf_s("请输入数组元素:");
		for (int i = 0;i < m;i++)
		{
			scanf_s("%d",&j);
			a[i] = j;
		}
	BubbleSort(a, m);
	for (int i = 0; i < m; i++)
	{
		printf_s("%d\n", a[i]);
	}
	return 1;
}


你以为到这里就结束了么?别搞笑了,还没求时间复杂度呢,我们可以发现时间复杂度主要由嵌套的双循环执行次数决定,所以时间复杂度为:(m-1)+(m-2)+…+2+1,根据等差数列求和公式,得到执行次数:
m*(m-1)/2

即时间复杂度是O(n2

这次是真的结束了,(溜…)

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