学习算法,怎么可以不懂排序 但很多时候,我们习惯了用 sort 和 qsort,对于具体排序,我们也许真忘光了。我们先从O(n^2)的常用排序开始。
冒泡排序(Bubble Sort):
说起排序就不能不说冒泡(Bubble Sort),它非常简单,维基中这样解释“重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢‘浮’到数列的顶端。”
复杂度:
最差时间复杂度:O(n^2)
最优时间复杂度:O(n^2)
平均时间复杂度:O(n^2)
稳定性:稳定
我写冒泡通常这样写:
[cpp]
void bubbleSort(int arr[],int n)
{
for(int i = 0;i < n;++i)
{
for(int j = i+1;j < n;++j)
{
if(arr[i] > arr[j])
{
int t = arr[j];
arr[j] = arr[i];
arr[i] = t;
}
}
}
}
基本思想是从数组中拿出第一个元素,然后开始和它后面的元素比较,只要发现比它轻,就交换两个元素,这样,一遍过后,最轻(最小)的元素就冒到了数列的顶端。然后第二趟把第二轻的元素冒上来,依此类推,到最后数列就是有序的。一句话说,就是每一次都选出最小的数字,让它冒出来。
冒泡还可以这样写:
[cpp]
void bubbleSort(int arr[],int n)
{
for(int i = 0;i < n-1;++i)
{
for(int j = 0;j < n-i-1;++j)
{
if(arr[j] > arr[j+1])
{
int t = arr[j+1];
arr[j+1] = arr[j];
arr[j] = t;
}
}
}
}
这是每一次都把最大的元素沉下去。效果是等价的。
冒泡也可以优化,但毕竟是一种效率低下的算法,无法摆平均O(n^2) 的命运。
一种常见的优化就是记录每一次遍历的过程是否有交换值,没有的话说明后面已经是有序的,直接跳出循环
[cpp]
void bubbleSort(int arr[],int n)
{
for(int i = 0;i < n;++i)
{
bool flag = false;
for(int j = i+1;j < n;++j)
{
if(arr[i] > arr[j])
{
int t = arr[j];
arr[j] = arr[i];
arr[i] = t;
flag = true;
}
if(!flag) break;
}
}
}