C++ 雙向氣泡排序演算法（Shaker Sort）
一、概念（來源於百度百科）
傳統冒泡演算法原理
氣泡排序演算法的運作如下：（從後往前）
1.比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。
2.對每一對相鄰元素作同樣的工作，從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點，最後的元素應該會是最大的數。
3.針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。
4.持續每次對越來越少的元素重複上面的步驟，直到沒有任何一對數字需要比較。
雙向冒泡演算法原理
雙向氣泡排序演算法的運作如下：
1.傳統冒泡氣泡排序的雙向進行，先讓氣泡排序由左向右進行，再來讓氣泡排序由右往左進行，如此完成一次排序的動作
2.使用left與right兩個旗標來記錄左右兩端已排序的元素位置。
一個排序的例子如下所示：
排序前：45 19 77 81 13 28 18 19 77 11
往右排序：19 45 77 13 28 18 19 77 11 [81]
向左排序：[11] 19 45 77 13 28 18 19 77 [81]
往右排序：[11] 19 45 13 28 18 19 [77 77 81]
向左排序：[11 13] 19 45 18 28 19 [77 77 81]
往右排序：[11 13] 19 18 28 19 [45 77 77 81]
向左排序：[11 13 18] 19 19 28 [45 77 77 81]
往右排序：[11 13 18] 19 19 [28 45 77 77 81]
向左排序：[11 13 18 19 19] [28 45 77 77 81]
如上所示，括號中表示左右兩邊已排序完成的部份，當left >= right時，則排序完成。
二、實現程式：
#include <iostream>
#include <ctime>
const int MAX = 30;
// 交換兩個數
void Swap(int &x, int &y) {
int temp;
temp = x;
x = y;
y = temp;
}
// 雙向氣泡排序
void twoBubbleSort(int arr[], int len) {
int left, right, shift, i; // shift為記錄左右兩端已排序的元素位置
left = 0;
right = len - 1;
shift = 1;
while(left < right) { // 往右排序
for(i = left; i < right; i++) {
if(arr[i] > arr[i+1]) { // 第一個數比第二個數大，交換
Swap(arr[i], arr[i+1]);
shift = i;
}
}
right = shift;
for(i = right-1; i >= left; i--) { // 向左排序
if(arr[i] > arr[i+1]) { // 第一個數比第二個數大，交換
Swap(arr[i], arr[i+1]);
shift = i + 1;
}
}
left = shift;
}
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
// insert code here...
int arr[MAX], i;
srand((int)time(NULL)); // 設定時間為隨機點
std::cout << "排序前:";
for(i = 0; i < MAX; i++) {
arr[i] = rand() % 100;
std::cout << arr[i] << " ";
}
// 呼叫雙向氣泡排序函式
twoBubbleSort(arr, MAX);
std::cout << "\n排序後：";
for(i = 0; i < MAX; i++)
std::cout << arr[i] << " ";
std::cout << std::endl;
return 0;
}
執行結果：
