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氣泡排序及兩種優化方式

定義:每一趟依次比較相鄰的兩個數,將小數放在前面,大數放在後面,直到一趟只剩下一個元素。
時間複雜度:O(n^2)。

氣泡排序是最常用的小型資料排序方式,下面是用C語言實現的,及其兩種優化方式。

第一種優化方式是設定一個標記位來標記是否發生了交換,如果沒有發生交換就提前結束;

第二種優化方式是記錄最後發生交換的位置,作為下一趟比較結束的位置。

#include <stdio.h>

/*
 * 列印陣列
 * */
void printArray(int arr[], int n) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < n; ++i) {
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

/*
 * 氣泡排序
 * */
void bubbleSort(int arr[], int n) {
	int i = 0;
	int j = 0;
	int tmp = 0;
	for (i = 0; i < n; ++i) {
		for (j = 0; j < n - 1 - i; ++j) {
			if (arr[j] < arr[j + 1]) {
				tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}	
}

/*
 * 氣泡排序優化一
 * 設定一個標記來標誌一趟比較是否發生交換
 * 如果沒有發生交換,則陣列已經有序
 * */
void bubbleSort1(int arr[], int n) {
	int i = 0;
	int j = 0;
	int tmp = 0;
	int flag = 0; 
	for (i = 0; i < n; ++i) {
		flag = 0;
		for (j = 0; j < n - 1 - i; ++j) {
			if (arr[j] < arr[j + 1]) {
				flag = 1;
				tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
		if (flag == 0) {
			break;
		}
	}	
}

/*
 * 氣泡排序優化二
 * 用一個變數記錄下最後一個發生交換的位置,後面沒有發生交換的已經有序
 * 所以可以用這個值來作為下一次比較結束的位置
 * */
void bubbleSort2(int arr[], int n) {
	int i = 0;
	int j = 0;
	int k = 0;
	int tmp = 0;
	int flag = n; 

	for (i = 0; i < flag; ++i) {
		k = flag;
		flag = 0;
		for (j = 0; j < k; ++j) {
			if (arr[j] < arr[j + 1]) {
				flag = j;
				tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}	
}
int main() {
	int arr[] = {9, 5, 8, 4, 7, 3, 2, 0, 6, 1};
	printArray(arr, 10);
	bubbleSort2(arr, 10);
	printArray(arr, 10);

	return 0;
}