冒泡排序(Bubble Sort),顾名思义,就是指越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
- 从左到右,依次比较相邻的元素大小,更大的元素交换到右边;
- 从第一组相邻元素比较到最后一组相邻元素,这一步结束最后一个元素必然是参与比较的元素中最大的元素;
- 按照大的居右原则,重新从左到后比较,前一轮中得到的最后一个元素不参与比较,得出新一轮的最大元素;
- 按照上述规则,每一轮结束会减少一个元素参与比较,直到没有任何一组元素需要比较。
void bubble_sort(int arr[], int n) {
int i, j;
for (i = 0; i < n - 1; i++) {
for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
swap(arr, j, j+1);
}
}
}
}
冒泡排序属于交换排序,是稳定排序,平均时间复杂度为 O(n²),空间复杂度为 O(1)。
但是我们常看到冒泡排序的最优时间复杂度是 O(n),那要如何优化呢?
我们可以用一个 flag 参数记录新一轮的排序中元素是否做过交换,如果没有,说明前面参与比较过的元素已经是正序,那就没必要再从头比较了。代码实现如下:
void bubble_sort_quicker(int arr[], int n) {
int i, j, flag;
for (i = 0; i < n - 1; i++) {
flag = 0;
for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
swap(arr, j, j+1);
flag = 1;
}
}
if (!flag) return;
}
}