【前言】

小编今天来讲讲八大算法中的“冒泡排序”算法

排序——冒泡排序_冒泡排序

 

【正文】

<**含义**>

冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法

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(升序或降序排列),就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样,故名“冒泡排序”。

<**原理**>

1.大数沉底,小数上浮(相反亦可);

2.参加比较的两个元素是相临的,每轮比较可以找出 一个本轮最大放在本轮最后,使所有小数前移位置;

3.依次类推,每一趟比较次数减少依次;

4.相等的值不进行交换,这种排序方式是稳定的排序方式。

<**使用场景**>

  1. 数据规模较小:由于冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n为待排序元素的数量,因此适用。当数据规模较大时,冒泡排序的效率会明显下降。
  2. 数据基本有序:冒泡排序每次只比较相邻的两个元素,并将较大(或较小)的元素往后(或往前)冒泡,因此在数据基本有序的情况下,只需要进行少量的比较和交换操作。
  3. 算法简单易实现:只需要使用循环嵌套和条件判断即可完成

<**举例**>

[5,6,3,1,8,7,2,4]

排序——冒泡排序_数据结构_02

1.第一趟排序:

第一次排序:5和6比较,5小于6,不交换位置        [5,6,3,1,8,7,2,4]

第二次排序:6和3比较,6大于3,交换位置            [5,3,6,1,8,7,2,4]

第三次排序:6和1比较,6大于1,交换位置            [ 5,3,1,6,8,7,2,4]

第四次排序:6和8比较,6小于8,不交换位置         [5,3,1,6,8,7,2,4]

第五次排序:8和7比较,8大于7,交换位置            [5,3,1,6,7,8,2,4]

第六次排序:8和2比较,7大于2,交换位置            [5,3,1,6,7,2,8,4]

第七次排序:8和4比较,8大于4,交换位置           [5,3,1,6,7,2,4,8]

第一趟一共进行了七次排序,排序结果:  [5,6,3,1,8,7,2,4]

排序——冒泡排序_算法_03

2.第二趟排序:

第一次排序:5和6比较,5小于6,不交换位置         [5,6,3,1,7,2,4,8]

第二次排序:6和3比较,6大于3,交换位置             [5,3,6,1,7,2,4,8]          

第三次排序:6和1比较,6大于1,交换位置             [5,3,1,6,7,2,4,8]

第四次排序:6和7比较,6小于7,不交换位置          [5,3,1,6,7,2,4,8]

第五次排序:7和2比较,7大于2,交换位置             [5,3,1,6,2,7,4,8]

第六次排序:7和4比较,7大于4,交换位置             [5,3,1,6,2.4,7,8] 

第二趟一共进行了六次排序,排序结果:  [5,3,1,6,2,4,7,8] 

排序——冒泡排序_冒泡排序_04

3.第三趟排序:

第一次排序:5和3比较,5大于3,交换位置            [3,5,1,6,2,4,7,8]

第二次排序:5和1比较,5大于1,交换位置             [3,1,5,6,2,4,7,8]          

第三次排序:5和5比较,5小于6,不交换位置         [3,1,5,6,2,4,7,8] 

第四次排序:6和2比较,6大于2,交换位置            [3,1,5,2,6,4,7,8]

第五次排序:6和4比较,6大于4,交换位置            [3,1,5,2,4,6,7,8]

第三趟一共进行了五次排序,排序结果: [3,1,5,2,4,6,7,8]

排序——冒泡排序_算法_05

4.第四趟排序:

第一次排序:3和1比较,3大于1,交换位置            [1,3,5,2,4,6,7,8]

第二次排序:3和5比较,3小于5,交换位置              [1,3,5,2,4,6,7,8]         

第三次排序:5和2比较,5大于2,交换位置            [1,3,2,5,4,6,7,8]  

第四次排序:5和4比较,5大于4,交换位置            [1,3,2,4,5,6,7,8]

第四趟一共进行了四次排序,排序结果: [1,3,2,4,5,6,7,8]

排序——冒泡排序_排序算法_06

5.第五趟排序:

第一次排序:1和3比较,1小于3,不交换位置            [1,3,2,4,5,6,7,8]

第二次排序:3和2比较,3大于2,交换位置              [1,2,3,4,5,6,7,8]         

第五趟一共进行了两次排序,排序结果: [1,2,3,4,5,6,7,8]

现在我们就可以看到排序已经变得有序了!

排序——冒泡排序_二次排序_07

动图

就是这样的:

排序——冒泡排序_算法_08

【实例】

/*
 *随机产生10个数
 */

Dim a (1 To 10) As Integer
Private Sub Command1_Click()
  Form_Load
End Sub

Private Sub Command2_Click()
  p = ""
  For i = 1 To 9 
  //产生10个随机数
    For j = 1 To 10 - i
    //每一趟比较n-1次,每一趟让本趟的第一个数和它之后相邻的数进行比较,所以内循环的初值为1,比较 
      到最后一个数结束
      If a (j) < a (j+1) Then
        t = a(j) : a(j) = a(j+1) : a(j+1) = t  
        //实现交换
      End If
    Next j
  Next i
  For i = 1 To 10
    p = p & Str (a (i) ) & ","
  Next i 
Label2.Caption = LTrim (Left (p,Len (p) - 1) )
//对变量p和数组变量进行结合
End Sub

【总结】

1.对n个数进行排序,共需比较n-i趟;

2.优点:比较简单,空间复杂度较低,是稳定的;
   缺点:时间复杂度太高,效率慢 (如果一个数组有n个数,那么排序完成后需要比较n*(n-1)/2次)