[Unity算法]交換排序(一)：冒泡排序

0.簡介

交換排序的基本思想是：兩兩比較，如果兩個記錄不滿足次序要求，則進行交換，直到整個序列全部滿足要求為止

冒泡排序是一種最簡單的交換排序方法，它通過兩兩比較相鄰記錄，如果發生逆序，則進行交換，從而使小的記錄如氣泡一樣逐漸往上“漂浮”(左移)，或者使大的記錄如石塊一樣逐漸往下“墜落”(右移)，即升序排列

 

1.算法思想

a.設待排序的記錄存放在數組r[1..n]中。首先將第1個記錄和第2個記錄進行比較，若為逆序(r[1]>r[2])，則交換。然后比較第2個和第3個，依次類推，直到第n-1個和第n個比較完為止。上述過程稱作第1趟排序，其結果使得最大的記錄放到最后的位置上

b.然后進行第2趟排序，對前n-1個記錄進行同樣操作，其結果使得次大的記錄放到n-1的位置上

c.重復上述過程，直到某一趟排序過程中沒有進行過交換記錄的操作，說明完成了排序

例：

起始：{1,2,5,4,3}

第1趟：{1,2,4,3,5}

第2趟：{1,2,3,4,5}

第3趟：結束排序算法

即每一趟確定1個記錄的最終位置

 

2.算法實現

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace TestSort
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> list = new List<int> { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49};

            Program p = new Program();
            p.Print(list, "排序前:");
            p.BubbleSort(list);
            p.Print(list, "排序后:");
            
            Console.ReadKey();
        }

        void Print(List<int> list, string tag)
        {
            string str = tag;
            for (int i = 0; i < list.Count; i++)
            {
                str += list[i].ToString();
                str += ",";
            }
            Console.WriteLine(str);
        }

        //冒泡排序
        void BubbleSort(List<int> list)
        {
            int m = list.Count - 1;
            int flag = 1;//flag用來標記某一趟排序是否發生交換(1表示進行了交換)
            while ((m > 0) && (flag == 1))
            {
                flag = 0;//flag置為0，如果本趟排序沒有發生交換，則不會執行下一趟排序
                for (int j = 0; j < m; j++)
                {
                    if (list[j] > list[j + 1])
                    {
                        flag = 1;

                        //交換
                        int temp = list[j];
                        list[j] = list[j + 1];
                        list[j + 1] = temp;
                    }
                }
                m--;
            }
        }
    }
}

結果：

 

3.算法分析

a.時間復雜度

最好情況(初始序列為正序)：只需進行一趟排序

最壞情況(初始序列為正序)：需進行n-1趟排序

平均情況：O(n²)

b.空間復雜度

只有在交換時需要一個輔助空間用做暫存記錄，所以為O(1)

 

4.算法特點

a.是穩定排序

b.可提前結束算法

c.當初始記錄無序，n較大時，此算法不宜采用