#include
void main()
{
int a[10];
int i,j,t;
printf("input 10 numbers:\n");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(j=0;j<9;j++) /*进行9次循环 实现9趟比较*/
for(i=0;i<9-j;i++) /*在每一趟中进行9-j次比较*/
main()
{
int i,j,temp;
int a[10];
for(i=0;i<10;i++)
scanf ("%d,",&a[i]);
for(j=0;j<=9;j++)
{ for (i=0;i<10-j;i++)
if (a[i]>a[i+1])
{ temp=a[i];
a[i]=a[i+1];
a[i+1]=temp;}
}
for(i=1;i<11;i++)
printf("%5d,",a[i] );
printf("\n");
}
--------------
冒泡算法
冒泡排序的算法分析与改进
交换排序的基本思想是:两两比较待排序记录的关键字,发现两个记录的次序相反时即进行交换,直到没有反序的记录为止。
应用交换排序基本思想的主要排序方法有:冒泡排序和快速排序。
冒泡排序
1、排序方法
将被排序的记录数组R[1..n]垂直排列,每个记录R看作是重量为R.key的气泡。根据轻气泡不能在重气泡之下的原则,从下往上扫描数组R:凡扫描到违反本原则的轻气泡,就使其向上"飘浮"。如此反复进行,直到最后任何两个气泡都是轻者在上,重者在下为止。
(1)初始
R[1..n]为无序区。
(2)第一趟扫描
从无序区底部向上依次比较相邻的两个气泡的重量,若发现轻者在下、重者在上,则交换二者的位置。即依次比较(R[n],R[n-1]),(R[n-1],R[n-2]),…,(R[2],R[1]);对于每对气泡(R[j+1],R[j]),若R[j+1].key
(3)第二趟扫描
扫描R[2..n]。扫描完毕时,"次轻"的气泡飘浮到R[2]的位置上……
最后,经过n-1 趟扫描可得到有序区R[1..n]
注意:
第i趟扫描时,R[1..i-1]和R[i..n]分别为当前的有序区和无序区。扫描仍是从无序区底部向上直至该区顶部。扫描完毕时,该区中最轻气泡飘浮到顶部位置R上,结果是R[1..i]变为新的有序区。
2、冒泡排序过程示例
对关键字序列为49 38 65 97 76 13 27 49的文件进行冒泡排序的过程
3、排序算法
(1)分析
因为每一趟排序都使有序区增加了一个气泡,在经过n-1趟排序之后,有序区中就有n-1个气泡,而无序区中气泡的重量总是大于等于有序区中气泡的重量,所以整个冒泡排序过程至多需要进行n-1趟排序。
若在某一趟排序中未发现气泡位置的交换,则说明待排序的无序区中所有气泡均满足轻者在上,重者在下的原则,因此,冒泡排序过程可在此趟排序后终止。为此,在下面给出的算法中,引入一个布尔量exchange,在每趟排序开始前,先将其置为FALSE。若排序过程中发生了交换,则将其置为TRUE。各趟排序结束时检查exchange,若未曾发生过交换则终止算法,不再进行下一趟排序。
(2)具体算法
void BubbleSort(SeqList R)
{ //R(l..n)是待排序的文件,采用自下向上扫描,对R做冒泡排序
int i,j;
Boolean exchange; //交换标志
for(i=1;i
for(j=n-1;j>=i;j--) //对当前无序区R[i..n]自下向上扫描
if(R[j+1].key
R[j+1]=R[j];
R[j]=R[0];
exchange=TRUE; //发生了交换,故将交换标志置为真
}
if(!exchange) //本趟排序未发生交换,提前终止算法
return;
} //endfor(外循环)
} //BubbleSort
4、算法分析
(1)算法的最好时间复杂度
若文件的初始状态是正序的,一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数C和记录移动次数M均达到最小值:
Cmin=n-1
Mmin=0。
冒泡排序最好的时间复杂度为O(n)。
(2)算法的最坏时间复杂度
若初始文件是反序的,需要进行n-1趟排序。每趟排序要进行n-i次关键字的比较(1≤i≤n-1),且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下,比较和移动次数均达到最大值:
Cmax=n(n-1)/2=O(n2)
Mmax=3n(n-1)/2=O(n2)
冒泡排序的最坏时间复杂度为O(n2)。
(3)算法的平均时间复杂度为O(n2)
虽然冒泡排序不一定要进行n-1趟,但由于它的记录移动次数较多,故平均时间性能比直接插入排序要差得多。
(4)算法稳定性
冒泡排序是就地排序,且它是稳定的。
5、算法改进
上述的冒泡排序还可做如下的改进:
(1)记住最后一次交换发生位置lastExchange的冒泡排序
在每趟扫描中,记住最后一次交换发生的位置lastExchange,(该位置之前的相邻记录均已有序)。下一趟排序开始时,R[1..lastExchange-1]是有序区,R[lastExchange..n]是无序区。这样,一趟排序可能使当前有序区扩充多个记录,从而减少排序的趟数。具体算法【参见习题】。
(2) 改变扫描方向的冒泡排序
①冒泡排序的不对称性
能一趟扫描完成排序的情况:
只有最轻的气泡位于R[n]的位置,其余的气泡均已排好序,那么也只需一趟扫描就可以完成排序。
【例】对初始关键字序列12,18,42,44,45,67,94,10就仅需一趟扫描。
需要n-1趟扫描完成排序情况:
当只有最重的气泡位于R[1]的位置,其余的气泡均已排好序时,则仍需做n-1趟扫描才能完成排序。
【例】对初始关键字序列:94,10,12,18,42,44,45,67就需七趟扫描。
②造成不对称性的原因
每趟扫描仅能使最重气泡"下沉"一个位置,因此使位于顶端的最重气泡下沉到底部时,需做n-1趟扫描。
③改进不对称性的方法
在排序过程中交替改变扫描方向,可改进不对称性
复制过来的!
//以下以四个数字的给举例,便于理解;
#include
main()
{
int i; //定义i变量,i代表外层for循环--比较轮数;
int k; //定义k变量,k代表内层for循环--比较次数;
int t; //定义t变量,t代表临时变量,临时存放比较的结果中较大的数字,通过赋值的方式切换数字的排序;
int a[] = {30,3,6,10}; //定义数组,数组是本次要排序的数字组合;注意此处数组中一共4个数字所以 理论上是 a[4]={30,3,6,10};
//初试化i=1;并判断i是否小于等于3; 如果符合条件 那么进入for循环;(4个数字,两两对比需要进行3轮对比,i就代表了轮数;i需要经过 1,2,3 三轮的赋值;i=4的时候会跳出for循环)
for(i=1; i<=3; i++){
//初试化k=0;并判断k是否小于等于3 -i; 如果符合条件 那么进入for循环;第一轮的时候数组一共4个数字所以需要对比3次;第二轮还有3个数字需要对比2次;第三轮仅剩2个数字需要对比1次;(特:当k=0的时候是第一次对比;k从0开始赋值是为了在for循环内当数组的键值使用;)
for(k=0; k<=3-i; k++){
//判断a[K] 的数字 是否 大于 a[K + 1 ] 的数字;假设当前是第一轮第一次对比那么a[K=0] = 30,a[K=0 + 1] = 3;
if(a[k] > a[k+1]){
t = a[k]; //对上一步判断结果进行进一步处理,因为a[K] > a[K + 1 ] , 所以把a[K] 赋值给临时变量以便于 后续把这个大的数字向后平移;
a[k] = a[k+1]; //a[K + 1 ]是比较结果中比较小的数字,所以需要向前靠,向前靠就是要赋值给 a[K];空出 a[K + 1 ]便于下一步接收 较大的数字 a[K];
a[k+1] = t; //a[K + 1 ] 接收 较大的数字 a[K];
}
}
}
for(i=0; i<4; i++){//初试化i=0;并判断i是否小于4; 如果符合条件 那么进入for循环,i在for内做键值使用:
printf("第 %d个数字为:%d\n",i+1,a[i]);
}
}
/*
运行结果如下:
第 1个数字为:3
第 2个数字为:6
第 3个数字为:10
第 4个数字为:30
*/
本题的一个完整的c程序如下,程序在win-tc和Dev-c++下都调试通过。
#include
#include
#include
void
bubble_sort(int
array[])
{
int
temp,i,j;
for(j=0;j<49;j++)
/*
是分号不是逗号*/
for(i=0;i<49-j;i++)
/*
是分号不是逗号,是i<49-j,因为j每加1,一个大数已经放到了数组最后,最后的数就不用再在下一个i循环中再考虑
*/
{
if(array[i]>array[i+1])
{
temp=array[i];
array[i]=array[i+1];
array[i+1]=temp;
}
}
}
int
main()
{
int
i,a[50];
printf("sheng
cheng
sui
ji
shu");
srand(time(0));
/*随机数种子*/
for(i=0;i<50;i++)
{
if(i%10==0)
printf("\n");
a[i]=rand()%50;
/*
产生的随机数赋值给a[]
*/
printf("%5d",a[i]);
/*
打印的是a[]不是rand()%50,如果这里写成printf("%5d",rand()%50);再次调用随机函数,值又有变化
*/
}
bubble_sort(a);
printf("\n\nThe
sequence
after
sort
is:\n");
for(i=0;i<50;i++)
{
if(i%10==0)
/*
是i不是1
*/
printf("\n");
printf("%5d",a[i]);
}
getch();
/*格式rand()%(m-n+1)+n;产生一个n->m区间的随机数*/
}
#include
void main()
{
int a[10];
int i,j,t;
printf("input 10 numbers:");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(j=0;j<9;j++) /*进行9次循环 实现9趟比较*/
for(i=0;i<9-j;i++) /*在每一趟中进行9-j次比较*/
if(a[i]>a[i+1]) /*相邻两个数比较,想降序只要改成a[i]{
t=a[i];
a[i]=a[i+1];
a[i+1]=t;
}
printf("the sorted numbers:");
for(i=0;i<10;i++)
printf(" %d",a[i]);
}