冒泡算法的改进具体实现_C语言教程-查字典教程网
冒泡算法的改进具体实现
冒泡算法的改进具体实现
发布时间:2016-12-28 来源:查字典编辑
摘要:冒泡排序算法的思想:首先将第一个记录的关键字和第二个关键字进行比较,若为逆序则将两个记录进行交换。然后比较第二个记录和第三个记录的关键字,直...

冒泡排序算法的思想:

首先将第一个记录的关键字和第二个关键字进行比较,若为逆序则将两个记录进行交换。

然后比较第二个记录和第三个记录的关键字,直至第n-1个记录和第n个记录进行比较为止,一趟过后最大的元素会沉入最底部。

然后进行第二趟排序,对前 n-1 个记录进行同样1、2的操作,结果就是关键字次大的记录被安排到n-1位置上。

依次进行第 i 趟排序,对前 n-i 个记录进行同样的1、2的操作,直到一趟没有进行过任何比较的操作,排序结束。

先看一下基础冒泡算法:

复制代码 代码如下:

int BubbleSort(MergeType* L)

{

int i, j;

for (i = 0; i <= L->len-1; i++)

{

for (j = 0; j < L->len-1-i; j++)

{

if (L->elem[j+1] < L->elem[j])

{

SWAP(L->elem[j+1], L->elem[j] );

}

}

}

return 0;

}

这里的MergeType类型如下:

复制代码 代码如下:

typedef struct _SQLIST{

int* elem;

int len; //实际长度

int size; //分配空间

}SqList, *pSqList;

typedef _SQLIST MergeType;

核心思想是每次选出最大的数沉入底部,直至没有数据可比较。

首先计算一下它的时间复杂度,这里以最坏的情况来计算的话:

(n-1)+(n-2)+……+ 1 + 0 = n*(n-1)/ 2 = O(n^2)

最好的情况就是已经排序好,不需要进行比较

首先看到其不足之一:就是频繁交换元素。如何避免,可以存放在一个合适的位置,精简算法一:

复制代码 代码如下:

int BubbleSortEx(MergeType* L)

{

int i = 0, j = 0;

int max, temp;

for (i = 0; i <= L->len-1; i++)

{

temp = L->elem[0];

max = 0;

for (j = 1; j < L->len-i; j++)

{

if (L->elem[j] > temp)

{

temp = L->elem[j];

max = j;

}

}

//printf("%d:%d n", max, temp);

swap(L->elem[L->len-1-i], L->elem[max] );

}

return 0;

}

看到这里每次仍然需要频繁的进行赋值操作,当然只是微不足道的,但是赋值也会增加cpu执行的时间,所以精简算法二:

复制代码 代码如下:

int BubbleSortEx(MergeType* L)

{

int i, j , max;

for (int i = 0; i <= L->len-1; i++)

{

max = 0;

for (j = 1; j < L->len-i; j++)

{

if (L->elem[j] > L->elem[max])

{

max = j;

}

}

//printf("%d:%d n", max, L->elem[max]);

swap(L->elem[L->len-1-i], L->elem[max] );

}

return 0;

}

这里的两个swap是不一样的,当然也可以使用一样的,看如下具体的实现:

复制代码 代码如下:

#define SWAP(a, b)

{

int temp = (a);

(a) = (b);

(b) = temp;

}

复制代码 代码如下:

inline void swap(int& a, int& b)

{

int temp = a;

a = b;

b = temp;

}

第一个是采用宏替换,当然主要是增加预处理的时间,主要是用宏会出现意想不到的错误

第二个是函数,这里使用了引用,可以减少指针使用的形参变量副本的创建,但是这里使用了inline,所以还是替换

测试程序:

复制代码 代码如下:

int PrintList(MergeType *L);

int ScanfList(MergeType *L, const int nScanfType = -1);

int SortTest()

{

printf("--- %s ---n", __FUNCTION__);

MergeType pList;

MergeType pT;

pList.elem= (int*)malloc(sizeof(int)*10);

pList.len = 10;

pList.size = 10;

ScanfList(&pList); /*输入数据*/

BubbleSortEx(&pList);/*冒泡排序*/

PrintList(&pList);/*输出数据*/

free(pList.elem);

pList.elem = NULL;

return 0;

}

数据输入:

复制代码 代码如下:

int ScanfList(MergeType *L, const int nScanfType)

{

if (!L->elem)

{

return -1;

}

printf("Old Listt: ");

for (int i = 0; i <= L->len; i++ )

{

if( i == L->len )

{

printf("n");

break;

}

switch (nScanfType)

{

case 0:

{

break;

}

default:

L->elem[i] = 11 * i - i * i;

break;

}

printf("%d ", L->elem[i]);

}

return 0;

}

数据输出:

复制代码 代码如下:

int PrintList(MergeType *L)

{

if (!L->elem)

{

return -1;

}

printf("Sort Listt: ");

for (int i = 0; i <= L->len; i++ )

{

if (i == L->len)

{

printf("n");

break;

}

printf("%d ", L->elem[i]);

}

return 0;

}

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