七大排序算法之冒泡排序
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冒泡排序介绍
冒泡排序是七大排序算法中较为简单的一个,它的时间复杂度为O(n^2),相较于快速排序,它的耗时较长,但是不会带来额外的空间开销(快速排序对栈的需求),因此它适用于数据量较小且对时间要求不高的业务,然而在实际使用过程中,几乎遇不到这种情况,所以冒泡排序极少被使用,但是作为一个基础的入门排序算法,他的算法思想还是十分值得我们去学习的。
冒泡排序核心思想
冒泡排序的思想十分简单,它是依据气泡在水中不断上浮的灵感设计出来的:每次冒泡排序都是从头到尾,依次将紧挨着的两个数进行比较,如果前者比后者大,就交换两者的位置,否则不操作,直至末尾,比如先判断第一个和第二个的数,如果第一个比第二个大,就将两者交换,再接着判断第二个和第三个,以此类推,这样就达到了将最大的数放在最后面的效果,也就是将最大的数成功放在了它正确的位置上,之后再对前面的序列重复本操作,直到所有数都找到了自己正确的位置为止(正确的位置指的是排序之后它在序列中的位置)。
简单的例子
假设待排序的序列是:
5,8,4,2,7
第一轮操作:
5比8小,不交换:5,8,4,2,7
8比4大,要交换:5,4,8,2,7
8比2大,要交换:5,4,2,8,7
8比7大,要交换:5,4,2,7,8
第一轮操作结束,最后的数放在最后的位置上
第二轮操作:
5比4大,要交换:4,5,2,7,8
5比2大,要交换:4,2,5,7,8
5比7小,不交换:4,2,5,7,8
第二轮操作结束,这次操作不用处理最后的8,因为8已经找到了自己的位置
第三轮操作:
4比2大,要交换:2,4,5,7,8
4比5小,不交换:2,4,5,7,8
第三轮操作结束
第四轮操作:
2比4小,不交换:2,4,5,7,8
第四轮操作结束
冒泡排序结束
冒泡排序时间复杂度讨论
显而易见,当待排序数列的长度为n的时候,我们需要进行n-1次操作,第m轮操作需要判断n-m次,因为时间复杂度讨论的是数量级的关系,所以冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)。
代码
#include <iostream>
using namespace std;
void BubbleSort(int nums[],int n)
{
int temp;
for(int i=1;i<n;i++)
{
for(int j=0;j<n-i;j++)
{
if(nums[j]>nums[j+1])
{
temp=nums[j+1];
nums[j+1]=nums[j];
nums[j]=temp;
}
}
}
}
int main()
{
int nums[]={5,8,4,2,7};
BubbleSort(nums, 5);
for(int i=0;i<5;i++)
{
cout<<nums[i]<<' ';
}
cout<<endl;
}