C++ 冒泡排序代码讲解及优化策略
2023-07-10 15:07:15
深夜i
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C++
冒泡排序
代码讲解
优化策略
冒泡排序（Bubble Sort）是最基本的排序算法之一，它的思想是不断地将相邻的元素进行比较，如果发现它们的顺序不符合要求，就进行交换。由于每个元素最多与相邻元素交换一次，因此每轮循环后，至少有一个元素就会被放在正确的位置上，这也是冒泡排序的核心思想。
下面是一个简单的 C++ 冒泡排序代码：
void bubbleSort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j+1])
swap(arr[j], arr[j+1]);
}
}
}
该函数接受一个整型数组以及数组的长度作为输入参数。在外层循环中，我们遍历数组的前 n-1 个元素，对于每个元素，我们再次遍历该元素之后的所有元素，并与其进行比较，如果发现顺序不符合要求，就进行交换，这样就能够不断地将更大的元素“冒泡”到数组的最后，直到整个数组按从小到大的顺序排列。
然而，冒泡排序的时间复杂度为 O(n^2)，对于大型数组的排序效率非常低，因此我们需要对其进行优化。
下面是一些常用的优化策略：
1. 冒泡排序每次排序完成后可以减少一次循环，即外层循环的次数可以减一。
2. 在内层循环中，如果没有发现需要交换的元素组，说明数组已经排好序了，可以直接跳出循环。
3. 如果内层循环发现没有需要交换的元素组，可以记录下最后一次交换的位置，再次进行排序时只需要遍历到该位置即可。
4. 对于大型数组，可以设置一个阈值，当数组的元素个数小于该阈值时，改用简单排序算法，如插入排序或选择排序。
通过以上优化策略，我们可以大大提高冒泡排序的效率。
总之，冒泡排序虽然是最简单的排序算法之一，但在实际应用中仍有其存在的意义。如果我们需要对一个较小的数组进行排序，或需要对已经基本排序的数组进行排序，冒泡排序也是一个不错的选择。同时，了解和掌握优化策略也是程序员必备的技能之一。
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