本文主要是介绍内部排序之二：冒泡排序和选择排序，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
前言
之所以把冒泡排序和选择排序放在一起，是因为二者的实现代码很相似，而且都是最基本的排序方式，非常容易理解和实现。当然，如果仅仅是为了讲述这两种排序方式，那也根本没必要写这篇博文了。和上篇博文一样，我会在冒泡排序和选择排序原始代码的基础上给出一些改进和优化，这才是本文的重点所在。
原始冒泡排序
冒泡排序的思想很简单，如果要求排序后序列中元素按照从小到大的顺序排列，则冒泡排序的步骤如下：
1、依次比较序列中相邻的两个元素，将较大的放在后面，这样一趟比较后，最大的元素就放在了最后的一个位置；
2、再依次比较相邻的两个元素，将第二大的元素最终放到倒数第二个位置；
3、依次循环，直到最小的元素放在了第一个位置，排序完成。
根据以上思想，很容易写出代码：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | /* 冒泡排序后的顺序为从小到大 */ void Bubble_Sort( int *arr, int len) { int i,j,exchange; for (i=0;i<len-1;i++) for (j=0;j<len-i-1;j++) if (arr[j] > arr[j+1]) { exchange = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = exchange; } } |
改进冒泡排序
我们回过头来再来看上面冒泡排序的思想，无论原始序列的排序是怎样的（哪怕已经是从小到大排好的），它都要进行n-1趟比较，每趟比较又要进行n-i-1次相邻元素间的比较（i为从0开始计的第i趟比较），而实际上，很有可能还没有进行第n-1趟比较，已经完成了排序，这时候后面的几趟比较就显得多余了，基于此，我们可以做如下改进：设置一个标志位，如果某一趟有元素发生交换，则为true，继续下一趟比较，否则，说明排序已经完成，则标志位为false，退出循环。代码实现如下：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | /* 冒泡排序后的顺序为从小到大 */ void Bubble_Sort( int *arr, int len) { int i,j,exchange; bool flag = true ; //增设标志位，判断是否已经完成排序 for (i=0; i<len-1 && flag; i++) { flag = false ; for (j=0;j<len-i-1;j++) if (arr[j] > arr[j+1]) { //如果本趟比较没有数据发生交换，说明排序已经完成 //则flag一直为false，从而退出循环，不再进行下一趟的比较 exchange = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = exchange; flag = true ; } } } |
直接选择排序
直接选择排序的思想也很简单，以排序从小到大为例，如下：
1、从第一个元素开始，选出一个最小的元素与第一个元素互换；
2、继续从第二个元素开始，向后选出最小的元素，与第二个元素互换；
3、依次循环执行，直到最大的元素放在了最后一个位置上，排序完成。
我们可以将第一个元素分别与后面的元素进行比较，遇到更小的，就交换，这样一趟比较下来，第一个元素保存就是最小值，而后再从第二个元素开似乎，依次与后面的元素比较，遇到更小的，就交换，这样，第二趟比较下来，第二个元素保存的就是第二小的值。。。依次循环执行，直到完成排序。按照这样的思路，实现代码如下：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | /* 第一种形式的选择排序 选择排序后的顺序为从小到大 */ void Select_Sort1( int *arr, int len) { int i,j; for (i=0;i<len;i++) for (j=i+1;j<len;j++) if (arr[i] > arr[j]) { int exchange = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = exchange; } } |
改进选择排序
但是我们上篇文章中提到过，在排序中应该尽量避免较多的和元素互换操作，而这里每比较一次，如果遇到更小的，就要互换一次元素。为了减少元素互换操作，我们可以在每次比较后不直接进行交换，将较小的元素的位置序号记录下来，这样一趟比较之后，就会得到最小元素的位置，如果最小值的位置发生了改变，再将该位置的元素与第一个元素互换，依次类推。。。这样每一趟比较完成后最多只需执行一次元素互换的操作。实现代码如下：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | /* 第二种形式的选择排序，减少了元素互换的操作 选择排序后的顺序为从小到大 */ void Select_Sort2( int *arr, int len) { int i,j,min; for (i=0;i<len;i++) { min = i; //用来记录每一趟比较的最小值的位置 for (j=i+1;j<len;j++) if (arr[min] > arr[j]) min = j; //仅记录最小值的位置 //如果最小值的位置发生了变化， //则最后执行一次元素互换的操作 if (min != i) { int exchange = arr[i]; arr[i] = arr[min]; arr[min] = exchange; } } } |
总结
冒泡排序和选择排序都是最基本的排序算法，平均时间复杂度都为O（n*n），排序元素个数较少时，适合使用，遇到大数据量时，最好选用其他排序算法。
完整源码
完整的C语言实现代码下载地址：http://download.csdn.net/detail/mmc_maodun/6970951
这篇关于内部排序之二：冒泡排序和选择排序的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
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