冒泡排序练习（Bubble Sort)

一. 目的

1)交换排序就是，调整序列中不符合顺序的元素进行交换，最终序列整体符合目标次序。

2)进行冒牌排序练习。

3)算法证明：

初始：将第二个元素与第一个元素进行调整，使之符合从小到大数序。

递归步骤：将第K个元素与前K-1个元素从小到大依次调整，将不符合的元素放在K位置，K放在正确位置。此时K与正确位置元素之后的元素一一交换，K充当中间变量，直到K-1元素与K元素调整。这样得到K个元素的有序序列。

终止：i=N，整个序列顺序得到调整。算法证明完毕。

二. 代码

1)标准冒泡排序

void BubbleSort(T testArray[], int nSize){
LogInfo<T> log = LogInfo<T>();
log.ShowState("原始数组为：");
log.ShowArray(testArray,nSize);
T key(0);//中间变量
int move(0), compare(0),times(0);//移动比较记录
for (int i = 1; i < nSize; i++){
times++;
for (int j = 0; j < i; j++){
compare++;
if (testArray[i] < testArray[j]){
key = testArray[i];
testArray[i] = testArray[j];
testArray[j] = key;
move += 3;
}
}
log.ShowState("第", times, "趟数组为：");
log.ShowArray(testArray, nSize);
}
log.ShowState("最终数组为：");
log.ShowArray(testArray, nSize);
log.ShowState("移动次数:", move);
log.ShowState("  比较次数:", compare);
log.ShowLine();
}

2)标记最大下标的移动元素法：

void BubbleSortVerExchange(T testArray[], int nSize){
LogInfo<T> log = LogInfo<T>();
T key(0);
int i(0),move(0), compare(0), times(0), nExchange(nSize - 1),nUboud(0);
log.ShowState("原始数组：");
log.ShowArray(testArray, nSize);
while (nExchange){
nUboud = nExchange;
times++;
nExchange = 0;
for (i = 0; i < nUboud; i++){
compare++;
if (testArray[i] > testArray[i + 1]){
nExchange = i;
key = testArray[i + 1];
testArray[i + 1] = testArray[i];
testArray[i] = key;
move += 3;
}
}
log.ShowState("第", times, "趟数组为：");
log.ShowArray(testArray, nSize);
}
log.ShowState("最终数组为：");
log.ShowArray(testArray, nSize);
log.ShowState("移动次数：", move);
log.ShowState("  比较次数：", compare);
log.ShowLine();
}

3)双向，并增加最大与最小移动元素小标标记法。

void BubbleSortVerTowDirection(T testArray[], int nSize){
LogInfo<T> log = LogInfo<T>();
T key(0);
int Lbound(0), Ubound(nSize - 1),times(0),move(0),compare(0),i(0),nPos(1);
log.ShowState("原始数组为：");
log.ShowArray(testArray, nSize);
while (Lbound < Ubound && nPos){
times++;
nPos = 0;
//获取一个最大值
for (i = Lbound; i< Ubound; i++){
compare++;
if (testArray[i]>testArray[i + 1]){
key = testArray[i + 1];
testArray[i + 1] = testArray[i];
testArray[i] = key;
move += 3;
nPos = i;
}
}
if (nPos){
Ubound = nPos;
times++;
nPos = 0;
//获取一个最小值
for (i = Ubound; i > Lbound; i--){
compare++;
if (testArray[i] < testArray[i - 1]){
key = testArray[i];
testArray[i] = testArray[i - 1];
testArray[i - 1] = key;
move += 3;
nPos = i;
}
}
Lbound = nPos;
}
log.ShowState("第", times, "趟数组为：");
log.ShowArray(testArray, nSize);
}
log.ShowState("最终数组为：");
log.ShowArray(testArray, nSize);
log.ShowState("移动次数：", move);
log.ShowState("  比较次数", compare);
log.ShowLine();
}

输出结果截图：



三.错误分析

1、冒泡排序与简单选择排序都有最值的获取特征，从这点上将二者混淆。

2、用VS编辑器，很多括号都是自动匹配的，有时不小心删掉，导致有时程序编写后存在语法错误。

3、循环体中的三个循环节，不小心书写了逗号，导致了重复定义循环变量的错误。

四. 总结

1、冒泡排序：每次新增一个待排序元素放在合适位置，然后通过两两交换实现元素的后移。

插入排序：每次新增一个待排元素，寻找到合适位置，通过哨兵变量记录待排元素，插入位置之后的元素一一后移，然后插入。与冒泡的区别就是怎么将元素放在合适位置。

选择排序：就是每次从未排序的序列中选择一个最值放在该放的位置。

2、尽管vs很智能，可能会导致自己在非智能编辑器上会产生不良习惯，但是知识经验优先，从易到难吧，等待半年后，再换用VIm编辑器。

3、尽管可以通过交换元素标记来避免不必要的循环，但是对于逆序序列，算法的并没有减少循环。改进的措施，只是提高了排序的最优处理，最坏还是没法避免。

4、算法稳定，时间复杂度O(n^2),空间复杂度O(1).

五. 后续处理

练习快速排序。

六. 参考文章

1、 八大排序算法 http://blog.csdn.net/abcbig/article/details/42774333

2、排序算法总结

http://blog.csdn.net/xuguangsoft/article/details/7953100