冒泡排序是一種簡(jiǎn)單但效率較低的排序算法。它的原理是通過(guò)相鄰元素之間的比較和交換來(lái)將最大(或最小)的元素逐漸“冒泡”到數(shù)列的一端,從而實(shí)現(xiàn)排序的目的。
冒泡排序的實(shí)現(xiàn)步驟如下:
1. 從數(shù)列的第一個(gè)元素開(kāi)始,依次比較相鄰的兩個(gè)元素。
2. 如果前一個(gè)元素大于后一個(gè)元素,則交換這兩個(gè)元素的位置,使較大的元素“冒泡”到數(shù)列的后面。
3. 繼續(xù)比較下一對(duì)相鄰元素,重復(fù)上述比較和交換的過(guò)程,直到最后一個(gè)元素。
4. 重復(fù)以上步驟,每次比較的元素?cái)?shù)量減少一個(gè),直到所有元素都排好序。
下面是一個(gè)示例,演示了冒泡排序的過(guò)程:
假設(shè)有一個(gè)待排序的數(shù)列:[5, 3, 8, 2, 1]
第一輪比較:
比較 5 和 3,發(fā)現(xiàn) 5 大于 3,交換位置,數(shù)列變?yōu)?[3, 5, 8, 2, 1]
比較 5 和 8,發(fā)現(xiàn) 5 小于 8,不交換位置,數(shù)列保持不變
比較 8 和 2,發(fā)現(xiàn) 8 大于 2,交換位置,數(shù)列變?yōu)?[3, 5, 2, 8, 1]
比較 8 和 1,發(fā)現(xiàn) 8 大于 1,交換位置,數(shù)列變?yōu)?[3, 5, 2, 1, 8]
第一輪比較結(jié)束后,最大的元素 8 已經(jīng)“冒泡”到數(shù)列的最后。
第二輪比較:
比較 3 和 5,發(fā)現(xiàn) 3 小于 5,不交換位置,數(shù)列保持不變
比較 5 和 2,發(fā)現(xiàn) 5 大于 2,交換位置,數(shù)列變?yōu)?[3, 2, 5, 1, 8]
比較 5 和 1,發(fā)現(xiàn) 5 大于 1,交換位置,數(shù)列變?yōu)?[3, 2, 1, 5, 8]
第二輪比較結(jié)束后,次大的元素 5 已經(jīng)“冒泡”到數(shù)列的倒數(shù)第二個(gè)位置。
繼續(xù)進(jìn)行下一輪比較,直到所有元素都排好序。
冒泡排序的時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2),其中n為待排序數(shù)列的長(zhǎng)度。由于每一輪比較都會(huì)將一個(gè)元素放到最終的位置上,所以最壞情況下需要進(jìn)行n-1輪比較。冒泡排序的效率較低,特別是在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí),因此在實(shí)際應(yīng)用中往往采用其他更高效的排序算法。
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