【数据结构】排序算法の冒泡排序

排序概述

1、排序

排序就是将一组对象按照规定的次序重新排列的过程，排序往往是为检索服务的。

2、稳定性

n 个记录的序列为{R1，R2,…，Rn}，其相应的键值序列为{k1， k2，…，kn}，假设ki=kj，若在排序前的序列中 Ri 在 Rj 之前，即 i<j，经过排序后，Ri 仍在 Rj 之前，则称所用的排序方法是稳定的；反之，则称所用的排序方法是不稳定的。

（若待排序的序列中存在多个记录具有相同的键值，经过排序，这些记录的相对次序仍然保持不变，则称这种排序方法是稳定的。）

注意： 稳定性是排序方法本身的特性，与数据无关，换句话说，一种排序方法如果是稳定的，则对所有的数据序列都是稳定的，反过来，如果在一组数据上出现不稳定的现象，则该方法是不稳定的。

3、分类

内部排序(Internal Sorting)：待排序的记录全部存放在计算机内存中进行的排序过程；

外部排序(External Sorting)：待排序的记录数量很大，内存不能存储全部记录， 需要对外存进行访问的排序过程。

冒泡排序

1、概念

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。

它重复地走访过要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，如果顺序（如从大到小、首字母从Z到A）错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成。

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”。

2、算法

在算法实现时，定义一个整型变量 endsort，在每一次排序之前，先将它置为 0，若在一趟起泡中交换了记录，则将它置为 1。当一次循环结束时，我们再检查 endsort，若 endsort 的值为 0 便终止算法。

201910考试真题

void BubbleSort (List R, int n) {
    int i,j,temp,endsort;
    for(i=0; i<n-1; i++) {
        endsort=0;
        for (j=0; j<n-i-1; j++) {
            if (R[j].key>R[j+1].key) //若逆序则交换记录
            {
                temp=R[j];
                R[j]=R[j+1];
                R[j+1]=temp;
                endsort=1;
            }
        }
        if (endsort==0) break;
    }
}

3、图解动态演示

4、时间复杂度、稳定性

该算法的平均时间复杂度为 O(n^2)，如果已经有序则比较次数为 n-1，时间复杂度则为 O(n)。

冒泡排序是稳定的排序方法。