冒泡法排序c語言編寫

排序算法是《數據結構與算法》中最基本的算法之一。排序算法可以分爲內部排序和外部排序，內部排序是數據記錄在內存中進行排序，而外部排序是因排序的數據很大，一次不能容納全部的排序記錄，在排序過程中需要訪問外存。常見的內部排序算法有：插入排序、希爾排序、選擇排序、冒泡排序、歸併排序、快速排序、堆排序、基數排序等。以下是冒泡排序算法：

冒泡排序（Bubble Sort）也是一種簡單直觀的排序算法。它重複地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重複地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個算法的名字由來是因爲越小的元素會經由交換慢慢"浮"到數列的頂端。

作爲最簡單的排序算法之一，冒泡排序給我的感覺就像 Abandon 在單詞書裏出現的感覺一樣，每次都在第一頁第一位，所以最熟悉。冒泡排序還有一種優化算法，就是立一個 flag，當在一趟序列遍歷中元素沒有發生交換，則證明該序列已經有序。但這種改進對於提升性能來

說並沒有什麼太大作用。

1. 算法步驟

比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換他們兩個。

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。這步做完後，最後的元素會是最大的數。

針對所有的元素重複以上的步驟，除了最後一個。

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。

2. 動圖演示

3. 什麼時候最快

當輸入的數據已經是正序時（都已經是正序了，我還要你冒泡排序有何用啊）。

4. 什麼時候最慢

當輸入的數據是反序時（寫一個 for 循環反序輸出數據不就行了，幹嘛要用你冒泡排序呢，我是閒的嗎）。

5. JavaScript 代碼實現

實例

function bubbleSort(arr) {
    var len = arr.length;
    for (var i = 0; i < len - 1; i++) {
        for (var j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {        // 相鄰元素兩兩對比
                var temp = arr[j+1];        // 元素交換
                arr[j+1] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }
    }
    return arr;
}

6. Python 代碼實現

實例

def bubbleSort(arr):
    for i in range(1, len(arr)):
        for j in range(0, len(arr)-i):
            if arr[j] > arr[j+1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
    return arr

7. Go 代碼實現

實例

func bubbleSort(arr []int) []int {
        length := len(arr)
        for i := 0; i < length; i++ {
                for j := 0; j < length-1-i; j++ {
                        if arr[j] > arr[j+1] {
                                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
                        }
                }
        }
        return arr
}

8. Java 代碼實現

實例

public class BubbleSort implements IArraySort {

    @Override
    public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
        // 對 arr 進行拷貝，不改變參數內容
        int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);

        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            // 設定一個標記，若爲true，則表示此次循環沒有進行交換，也就是待排序列已經有序，排序已經完成。
            boolean flag = true;

            for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int tmp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = tmp;

                    flag = false;
                }
            }

            if (flag) {
                break;
            }
        }
        return arr;
    }
}

9. PHP 代碼實現

實例

function bubbleSort($arr)
{
    $len = count($arr);
    for ($i = 0; $i < $len - 1; $i++) {
        for ($j = 0; $j < $len - 1 - $i; $j++) {
            if ($arr[$j] > $arr[$j+1]) {
                $tmp = $arr[$j];
                $arr[$j] = $arr[$j+1];
                $arr[$j+1] = $tmp;
            }
        }
    }
    return $arr;
}

10. C 語言

實例

#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int len) {
        int i, j, temp;
        for (i = 0; i < len - 1; i++)
                for (j = 0; j < len - 1 - i; j++)
                        if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                                temp = arr[j];
                                arr[j] = arr[j + 1];
                                arr[j + 1] = temp;
                        }
}
int main() {
        int arr[] = { 22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70 };
        int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
        bubble_sort(arr, len);
        int i;
        for (i = 0; i < len; i++)
                printf("%d ", arr[i]);
        return 0;
}

11. C++ 語言

實例

#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T> //整數或浮點數皆可使用,若要使用類(class)或結構體(struct)時必須重載大於(>)運算符
void bubble_sort(T arr[], int len) {
        int i, j;
        for (i = 0; i < len - 1; i++)
                for (j = 0; j < len - 1 - i; j++)
                        if (arr[j] > arr[j + 1])
                                swap(arr[j], arr[j + 1]);
}
int main() {
        int arr[] = { 61, 17, 29, 22, 34, 60, 72, 21, 50, 1, 62 };
        int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
        bubble_sort(arr, len);
        for (int i = 0; i < len; i++)
                cout << arr[i] << ' ';
        cout << endl;
        float arrf[] = { 17.5, 19.1, 0.6, 1.9, 10.5, 12.4, 3.8, 19.7, 1.5, 25.4, 28.6, 4.4, 23.8, 5.4 };
        len = (float) sizeof(arrf) / sizeof(*arrf);
        bubble_sort(arrf, len);
        for (int i = 0; i < len; i++)
                cout << arrf[i] << ' '<<endl;
        return 0;
}

12. C#

實例

static void BubbleSort(int[] intArray) {
    int temp = 0;
    bool swapped;
    for (int i = 0; i < intArray.Length; i++)
    {
        swapped = false;
        for (int j = 0; j < intArray.Length - 1 - i; j++)
            if (intArray[j] > intArray[j + 1])
            {
                temp = intArray[j];
                intArray[j] = intArray[j + 1];
                intArray[j + 1] = temp;
                if (!swapped)
                    swapped = true;
            }
        if (!swapped)
            return;
    }
}

13. Ruby

實例

class Array
  def bubble_sort!
    for i in 0...(size - 1)
      for j in 0...(size - i - 1)
        self[j], self[j + 1] = self[j + 1], self[j] if self[j] > self[j + 1]
      end
    end
    self
  end
end

puts [22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70].bubble_sort!

14. Swift

實例

import Foundation

func bubbleSort (arr: inout [Int]) {
    for i in 0..<arr.count - 1 {
        for j in 0..<arr.count - 1 - i {
            if arr[j] > arr[j+1] {
                arr.swapAt(j, j+1)
            }
        }
    }
}

// 測試調用

func testSort () {
    // 生成隨機數數組進行排序操作
    var list:[Int] = []
    for _ in 0...99 {
        list.append(Int(arc4random_uniform(100)))
    }
    print("(list)")
    bubbleSort(arr:&list)
    print("(list)")
}

原文地址：https://github.com/hustcc/JS-Sorting-Algorithm/blob/master/1.bubbleSort.md

參考地址：https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%86%92%E6%B3%A1%E6%8E%92%E5%BA%8F

以下是熱心網友對冒泡排序算法的補充，僅供參考：

熱心網友提供的補充1：

改進版冒泡排序

冒泡排序第1次遍歷後會將最大值放到最右邊，這個最大值也是全局最大值。標準冒泡排序的每一次遍歷都會比較全部的元素，雖然最右側的值已經是最大值了。改進之後，每次遍歷後的最大值，次大值，等等會固定在右側，避免了重複比較。

Python 實現：

def bubbleSort(arr):    for i in range(len(arr) - 1, 0, -1):  # 反向遍歷        for j in range(0, i):  # 由於最右側的值已經有序，不再比較，每次都減少遍歷次數            if arr[j] > arr[j + 1]:                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]    return arr

Go 實現：

func bubbleSort(arr []int) []int {    for i := len(arr) - 1; i > 0;i-- { // 反向遍歷        for j := 0; j < i; j++ {            if arr[j] > arr[j + 1]{                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]            }        }    }    return arr}

熱心網友提供的補充2：

啦~~~只是多了一個哪裏已經有序的下表而已呀~~~性能提升了不少呢~~~

def bubble_sort(list):    k = len(list) - 1    pos = 0    for i in range(len(list) - 1):        flag = False        for j in range(k):            if list[j] > list[j + 1]:                tmp = list[j]                list[j] = list[j + 1]                list[j + 1] = tmp                flag = True                pos = j        k = pos        if flag == False:            break    return listimport threadingfrom random import *from time import *class Thread(threading.Thread):       def __init__(self,f):        threading.Thread.__init__(self)        self.input = None        self.returnval = None        self.f = f    def run(self):                           if self.input != None:            self.returnval = self.f(self.input)        else:            self.returnval = self.f()

再來開個多線程~~~順便加個條件纔開多線程~~~性能提升的不是一點點呢~~~

以上爲冒泡排序算法詳細介紹，插入排序、希爾排序、選擇排序、冒泡排序、歸併排序、快速排序、堆排序、基數排序等排序算法各有優缺點，用一張圖概括：

關於時間複雜度

平方階 (O(n2)) 排序 各類簡單排序：直接插入、直接選擇和冒泡排序。

線性對數階 (O(nlog2n)) 排序 快速排序、堆排序和歸併排序；

O(n1+§)) 排序，§ 是介於 0 和 1 之間的常數。 希爾排序

線性階 (O(n)) 排序 基數排序，此外還有桶、箱排序。

關於穩定性

穩定的排序算法：冒泡排序、插入排序、歸併排序和基數排序。

不是穩定的排序算法：選擇排序、快速排序、希爾排序、堆排序。

名詞解釋：

n：數據規模

k："桶"的個數

In-place：佔用常數內存，不佔用額外內存

Out-place：佔用額外內存

穩定性：排序後 2 個相等鍵值的順序和排序之前它們的順序相同