冒泡排序

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比较冒泡算法,选择算法,希尔排序算法

比较冒泡算法,选择算法,希尔排序算法

一、算法简介冒泡排序算法、选择排序算法和希尔排序算法是三种常用的排序算法。

这三种算法的共同点是都属于比较排序算法,即通过比较元素之间的大小,进行排序。

下面将分别对这三种算法进行介绍。

二、冒泡排序算法冒泡排序算法的基本思想是对相邻的元素进行比较,如果逆序则交换它们的位置,直到整个序列有序为止。

具体实现过程如下:1. 设置循环次数为 n-1,n 为待排序序列长度。

2. 对于每一次循环,从第一个元素开始,依次比较相邻的两个元素,如果逆序则交换它们的位置。

3. 每一次循环结束后,待排序序列中最大的元素就会被排到末尾。

4. 重复执行上述步骤,直到整个序列有序。

冒泡排序算法的时间复杂度为 O(n^2),空间复杂度为 O(1),稳定性较好,适用于数据量较小的情况。

三、选择排序算法选择排序算法的基本思想是从待排序序列中选择最小的元素,放到已排序序列的末尾,直到整个序列有序为止。

具体实现过程如下:1. 设置循环次数为 n-1,n 为待排序序列长度。

2. 对于每一次循环,从第一个元素开始,找到待排序序列中最小的元素,并将其放到已排序序列的末尾。

3. 重复执行上述步骤,直到整个序列有序。

选择排序算法的时间复杂度为 O(n^2),空间复杂度为 O(1),稳定性较差,适用于数据量较小的情况。

四、希尔排序算法希尔排序算法也称为缩小增量排序算法,是插入排序算法的一种改进。

希尔排序算法的基本思想是将待排序序列分成若干个子序列,对每个子序列进行插入排序,然后再对整个序列进行一次插入排序,直到整个序列有序为止。

具体实现过程如下:1. 设置一个增量值 gap,将待排序序列分成若干个子序列,每个子序列包含的元素个数为 gap。

2. 对于每个子序列,进行插入排序。

3. 减小增量值 gap,重复执行上述步骤,直到 gap=1。

4. 对整个序列进行一次插入排序,使得序列有序。

希尔排序算法的时间复杂度为 O(n^2),空间复杂度为 O(1),稳定性较差,适用于数据量较大的情况。

冒泡排序 ppt课件

冒泡排序 ppt课件

稳定排序
冒泡排序是一种稳定的排序算法 ,相同元素的相对位置不会改变

冒泡排序的缺点
时间复杂度高
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),在数据量大时 效率较低。
易受数据分布影响
如果待排序数据集已经部分有序,冒泡排序的性 能会受到影响。
交换操作频繁
冒泡排序需要多次遍历数据,进行大量的交换操 作。
其他排序算法的比较
01
选择排序
选择排序的时间复杂度也是O(n^2),但它的空间复杂度为O(1),且在
数据量较大时比冒泡排序略快。
02
插入排序
插入排序的时间复杂度同样是O(n^2),但它的空间复杂度也是O(1)。
在数据量较小或部分有序的情况下,插入排序的性能优于冒泡排序。
03
快速排序
快速排序是一种分治算法,其平均时间复杂度为O(nlogn),远优于冒
冒泡排序 PPT 课件
目录
• 冒泡排序简介 • 冒泡排序算法实现 • 冒泡排序的时间复杂度分析 • 冒泡排序的优缺点比较 • 冒泡排序的应用实例 • 总结与展望
01 冒泡排序简介
什么是冒泡排序
冒泡排序是一种简单的排序算法,通过重复地遍历待排序的 序列,比较相邻的两个元素,若它们的顺序错误则交换它们 ,直到没有需要交换的元素为止。
终实现数组的有序排列。由于其算法简单且稳定,冒泡排序在某些场景下是高效的。
冒泡排序在字符串匹配中的应用
总结词
基础、适用
VS
详细描述
在字符串匹配中,冒泡排序可以作为算法 的一部分,用于对字符数组进行排序。通 过将待匹配的字符串与模式串中的字符进 行比较和交换,冒泡排序可以帮助算法更 快地找到匹配项或排除不可能的匹配。尽 管冒泡排序在字符串匹配中的效率不是最 高,但由于其简单易实现,仍被广泛使用 。

冒泡排序语法

冒泡排序语法

冒泡排序语法
冒泡排序(Bubble Sort)是一种简单的排序算法。

它重复地遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。

遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。

下面是冒泡排序的Python语法:
Python
def bubble_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n):
for j in range(0, n - i - 1):
if arr[j] > arr[j + 1]:
arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j] # 交换元素
return arr
在这个函数中,外层循环控制所有的遍历过程,内层循环负责每次遍历中的元素比较和交换。

如果一个元素大于它后面的元素,那么这两个元素就会交换位置。

这样,最大的元素就像"冒泡"一样移到了数列的最后。

这个过程会重复进行,直到整个数列变得有序。

冒泡排序的原理for循环

冒泡排序的原理for循环

冒泡排序的原理for循环冒泡排序的原理for循环 1原理:比较两个相邻的元素,将值大的元素交换至右端。

思路:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。

即在第一趟:首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。

然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后。

重复第一趟步骤,直至全部排序完成。

第一趟比较完成后,最后一个数一定是数组中最大的一个数,所以第二趟比较的时候最后一个数不参与比较;第二趟比较完成后,倒数第二个数也一定是数组中第二大的数,所以第三趟比较的时候最后两个数不参与比较;依次类推,每一趟比较次数-1;……举例说明:要排序数组:int[] arr={6,3,8,2,9,1};第一趟排序:第一次排序:6和3比较,6大于3,交换位置: 3 6 8 2 9 1第二次排序:6和8比较,6小于8,不交换位置:3 6 8 2 9 1第三次排序:8和2比较,8大于2,交换位置: 3 6 2 8 9 11第五次排序:9和1比较:9大于1,交换位置: 3 6 2 8 1 9总共进行了5次比较,排序结果: 3 6 2 8 1 9第二趟排序:第一次排序:3和6比较,3小于6,不交换位置:3 6 2 8 1 9第二次排序:6和2比较,6大于2,交换位置: 3 2 6 8 1 9第三次排序:6和8比较,6大于8,不交换位置:3 2 6 8 1 9第四次排序:8和1比较,8大于1,交换位置: 3 2 6 1 8 9总共进行了4次比较,排序结果: 3 2 6 1 8 9第三趟排序:第一次排序:3和2比较,3大于2,交换位置: 2 3 6 1 8 9第二次排序:3和6比较,3小于6,不交换位置:2 3 6 1 8 99总共进行了3次比较,排序结果: 2 3 1 6 8 9第四趟排序:第一次排序:2和3比较,2小于3,不交换位置:2 3 1 6 8 9第二次排序:3和1比较,3大于1,交换位置: 2 1 3 6 8 9总共进行了2次比较,排序结果: 2 1 3 6 8 9第五趟排序:第一次排序:2和1比较,2大于1,交换位置: 1 2 3 6 8 9总共进行了1次比较,排序结果: 1 2 3 6 8 9最终结果:1 2 3 6 8 96 个数。

冒泡排序算法

冒泡排序算法

编辑ppt
6
观察原数据与第一、二趟排序后的数据
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 数据 49 38 65 97 76 13 27 49
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 数据 38 49 65 76 13 27 49 97
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 数据 38 49 65 13 27 49 76 97
第二趟排序的步骤: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 数据 38 49 65 7163 172367 274769 4796 97
38<494,保9<持65不,6保变5<持7不67,6变保>1持3不,7交6变>换27位, 置交76换7>64位<99置,7交, 保换持位不置变
经过第二趟排序,实把现第了二什大么的目数的沉?到倒数第二个位置了!
编辑ppt
i:= i +1
否 i >7

j:=j+1

j>7是
结束 12
思考交流:
在我们刚才的算法流程图中,每一趟的排序
我们都进行了7次,是否每一趟的排序都需 要进行7次比较呢?
那么现在请你对我们刚才画出的算法流程图
进行优化,设计出更好的流程图避免不必要 的工作。
编辑ppt
13
观察原数据与第一、二趟排序后的数据
49>384,9交<换65位, 6保置5<持9不7,变保9持7>不796变7,>交139换,7交>位29换置7,>位交49置换, 交位换置位置
第经对一过比趟第原排 一数序 趟据, 排经一序过共,第一进把趟行最排了大序多的,少数实次沉现比到了较最什? 底么了目!的?
编辑ppt

冒泡排序例题讲解

冒泡排序例题讲解

冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历待排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来,遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。

例题:给定一个乱序的整形数组,例如:{3, 2, 4, 1, 6, 5},按从小到大的顺序排列。

分析:先在数组{3, 2, 4, 1, 6, 5}中找出最大值6,通过“冒泡”操作将其移动到末尾,然后在剩下的元素中找最大值5重复该过程。

具体过程如下:比较3和2的大小,交换他们两个。

此时数组变为{2, 3, 4, 1, 6, 5}。

比较3和4的大小,不交换。

此时数组变为{2, 3, 4, 1, 6, 5}。

比较4和1的大小,交换他们两个。

此时数组变为{2, 3, 1, 4, 6, 5}。

比较6和5的大小,不交换。

此时数组变为{2, 3, 1, 4, 6, 5}。

比较6和4的大小,交换他们两个。

此时数组变为{2, 3, 1, 4, 5, 6}。

比较5和3的大小,交换他们两个。

此时数组变为{2, 3, 1, 4, 3, 6}。

比较3和2的大小,交换他们两个。

此时数组变为{2, 1, 3, 4, 3, 6}。

比较3和1的大小,不交换。

此时数组变为{2, 1, 3, 4, 3, 6}。

比较6和4的大小,交换他们两个。

此时数组变为{2, 1, 3, 4, 3, 4}。

比较4和3的大小,不交换。

此时数组变为{2, 1, 3, 4, 3, 4}。

通过9(或10)步冒泡排序后,最终得到正确序列{1,2,3,4,5,6}。

冒泡排序基本原理

冒泡排序基本原理

冒泡排序基本原理冒泡排序是一种简单且常用的排序算法,它的基本原理是通过重复地比较相邻的元素并交换位置,使得每一轮循环都能将最大(或最小)的元素“浮”到数组的一端。

下面就让我们来详细了解一下冒泡排序的基本原理。

1. 基本思想冒泡排序的基本思想是通过相邻元素的比较和交换来实现排序。

具体步骤如下:- 从数组的第一个元素开始,依次比较相邻的两个元素,如果前一个元素大于后一个元素,则交换它们的位置;- 继续比较下一个相邻元素,重复上述操作,直到最后一个元素;- 一轮比较结束后,最大(或最小)的元素就“冒泡”到了数组的最后位置;- 针对剩下的未排序元素,重复上述操作,直到所有元素都排序完成。

2. 示例演示为了更好地理解冒泡排序的原理,我们来看一个简单的示例。

假设有一个待排序数组arr,其元素依次为[5, 2, 8, 3, 1]。

按照冒泡排序的步骤,我们可以进行如下操作:- 第一轮比较:比较[5, 2, 8, 3, 1]中的相邻元素,交换5和2的位置,得到[2, 5, 8, 3, 1];继续比较后面的元素,得到[2, 5, 3, 8, 1];最后一次比较得到[2, 5, 3, 1, 8],此时最大的元素8已经“冒泡”到了最后位置;- 第二轮比较:比较[2, 5, 3, 1]中的相邻元素,交换5和3的位置,得到[2, 3, 5, 1];继续比较后面的元素,得到[2, 3, 1, 5],此时第二大的元素5已经“冒泡”到了倒数第二位置;- 第三轮比较:比较[2, 3, 1]中的相邻元素,交换3和1的位置,得到[2, 1, 3];此时第三大的元素3已经“冒泡”到了倒数第三位置;- 第四轮比较:比较[2, 1]中的相邻元素,交换2和1的位置,得到[1, 2];此时第四大的元素2已经“冒泡”到了倒数第四位置;- 第五轮比较:只有一个元素,无需比较。

3. 时间复杂度冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n为待排序数组的长度。

冒泡排序方法

冒泡排序方法

冒泡排序方法冒泡排序是一种简单而基本的排序算法,它的原理是通过相邻元素的比较和交换来实现排序。

冒泡排序的思想是,每一轮遍历比较相邻的两个元素,如果它们的顺序错误就交换位置,将较大的元素往后移动。

通过多轮的遍历,最终将最大的元素移到了最后。

这个过程类似于气泡从水底冒到水面的过程,因此得名冒泡排序。

冒泡排序的实现非常简单,可以用几行代码来完成。

首先,我们需要一个待排序的数组。

然后,使用两个嵌套的循环来遍历数组,外层循环控制轮数,内层循环用于比较相邻元素并交换位置。

具体步骤如下:1. 遍历数组,比较相邻元素的大小。

2. 如果前一个元素大于后一个元素,则交换它们的位置。

3. 继续遍历,直到最后一个元素。

4. 重复上述步骤,直到所有元素都排好序。

冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n是数组的长度。

由于需要多次遍历和交换元素,冒泡排序在处理大规模数据时效率较低。

然而,冒泡排序的优点是实现简单、易于理解和调试,适用于小规模数据的排序。

冒泡排序的应用场景比较有限,一般用于教学和理解排序算法的基本原理。

在实际应用中,更常用的是其他高效的排序算法,例如快速排序、归并排序和堆排序等。

这些算法的时间复杂度更低,能够更快速地排序大规模数据。

冒泡排序在某些特殊情况下也可以优化。

例如,如果在一轮遍历中没有发生交换操作,说明数组已经完全有序,就可以提前结束排序。

这种优化策略称为“提前终止”。

此外,可以通过设置一个标志位来记录每轮遍历是否发生交换,如果没有交换则说明排序已经完成,也可以提前结束。

总结一下,冒泡排序是一种简单而基础的排序算法,通过多轮的相邻元素比较和交换来实现排序。

虽然其时间复杂度较高,但实现简单易懂。

在实际应用中,我们更常使用其他高效的排序算法来处理大规模数据。

对于理解排序算法的基本原理和教学目的,冒泡排序仍然是一个很好的选择。

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观察原数据与第一、 观察原数据与第一、二趟排序后的数据 序号 数据 序号 数据 序号 数据 1 49 1 38 1 38 2 38 2 49 2 49 3 65 3 65 3 65 4 97 4 76 4 13 5 76 5 13 5 27 6 13 6 27 6 49 7 27 7 49 7 76 8 49 8 97 8 97
+1 i:= i +1

+1 i:= i +1

>7 i >7
是 结束
>6 i >6
是 结束
那么我们可以把整个冒泡排序的流 程图优化成如图所示: 程图优化成如图所示: 分析:

开始
j:=7 j:=7 i:=1 i:=1
R[i ]>R[i +1] 否
t:=R[i ] R[i ]:=R[i +1] R[i +1]:= t
+1 i:= i +1

>j i >j


j:=j j:=j-1 j>0
否 结束
小结:
本节课主要学习了冒泡排序的基本原理 及其算法流程图,冒泡排序是最常用也是最 基本的排序方法,很多其他的排序方法都可 以由它改进而来,比如现在常用的快速排序 法等。双循环是我们本节课刚接触的一种复 杂结构,应用到本节知识的实例很多,比如 :打印九九乘法口诀表、彩票数字选择器, 工作表安排等等。
做一做:
下面我们请几位同学上来讲台为我们演示 一下这种排序的过程,首先按照被叫到的 顺序排列,再用这种方法由低到高进行排 序。
例:用冒泡排序的方法将下面一组无序数组 排成从小到大 { 49,38,65,97,76,13,27,49 } 分析:首先为了方便分析, 分析:首先为了方便分析,我们把所给的数据 先用一个表格列出来,如下: 先用一个表格列出来,如下:
分析: 这是一个两重循环 结构

开始
j:=1 j:=1 i:=1 i:=1
R[i ]>R[i +1] 否
t:=R[i ] R[i ]:=R[i +1] R[i +1]:= t
+1 i:= i +1

>7 i >7


j:=j j:=j+1 j>7
是 结束
思考交流:
在我们刚才的算法流程图中,每一趟的排序 我们都进行了7次,是否每一趟的排序都需 要进行7次比较呢? 那么现在请你对我们刚才画出的算法流程图 进行优化,设计出更好的流程图避免不必要 的工作。
分析:后面的排序只要 按照这种方法不断进行就 行了。 那么同样的结构要进 行多少次呢?
t:=R[i ] t=R[2] R[i ]:=R[i +1] R[1]=R[2] R[2]= t R[i +1]:= t
+1 i:= i +1

>7 i >7
有没有办法让流程图更 加简洁呢?
是 结束
3、怎样把整个冒泡排序的流 、 程图画出来? 程图画出来?
第一趟排序后的数据和序号 序号 数据 1 38 2 49 3 65 4 76 5 13 6 27 7 49 8 97
第二趟排序的步骤: 第二趟排序的步骤: 的步骤 序号 数据 1 38 2 49 3 65 4 13 76 5 27 76 13 6 49 76 27 7 49 76 8 97
76>49, 交换位置 49<65,65<76, 保持不变 保持不变 交换位置 76<97, 38<49,保持不变 76>13,76>27, 交换位置 保持不变 经过第二趟排序,实现了什么目的? 把第二大的数沉到倒数第二个位置了! 把第二大的数沉到倒数第二个位置了! 经过第二趟排序,实现了什么目的?
这样交换数据, 如何交换数据, 会有什么问题? 这样行吗? R[2]>R[3] 否 有没有办法让流程图更 加简洁呢? 不断的这样画下去要画多少个 类似的选择结构?

1.画出第一趟排序的算法流程图: : 用简洁的循环结构进行表示 开始 分析:
是 是 t=R[1] R[i ]>R[i +1] 否 R[1]>R[2] R[1]=R[2] t:=R[i ] t=R[1] R[2]= t R[i ]:=R[i +1] R[1]=R[2] R[2]= t R[i +1]:= t R[1]>R[2]
我们知道经过第一趟的排序之后, 我们知道经过第一趟的排序之后,最大的一个数 已经排到最后了这样在进行第二趟排序时有没有 必要再对第7 个数据再进行排序呢? 必要再对第7、8个数据再进行排序呢?
参照我们第一趟排序的画法、 参照我们第一趟排序的画法、第二趟排序的流程图 此时只需进行6次 此时只需进行 次。
观察原数据与第一、 观察原数据与第一、二趟排序后的数据 序号 数据 序号 数据 序号 数据 1 49 1 38 1 38 2 38 2 49 2 49 3 65 3 65 3 65 4 97 4 76 4 13 5 76 5 13 5 27 6 13 6 27 6 49 7 27 7 49 7 76 8 49 8 97 8 97
1.画出第一趟排序的算法流程图:假设该数据列为 画出第一趟排序的算法流程图: 画出第一趟排序的算法流程图 R[1], R[2], R[3], R[4], R[5], R[6], R[7], R[8] 开始 分析:
是 t:=R[1] R[1]:=R[2] R[2]:= t 是 t:=R[2] R[2]:=R[3] R[3]:= t R[1]>R[2] 第一步做什么? 否
冒泡排序
情景:
1.观察水中的气泡往上冒 的情景,气泡往上冒的时 候有什么特点呢? 2. 第一次上体育课集 队的时候体育老师是怎 么样帮我们按身材的高 低顺序进行排队的?
冒泡原理
冒泡排序和气泡在水中不断往上冒的情况有 些类似。气泡大的 大的(大的数据)在下面,气 下面, 大的 下面 泡小的 小的(小的数据)在上面。 上面。 小的 上面 冒泡排序的基本原理是对存放原始数据的数 组,按从前往后 从前往后的方向进行多次扫描 多次扫描,每次 从前往后 多次扫描 扫描称为一趟。当发现相邻 相邻两个数据的次序 相邻 与排序要求的大小次序不符合 次序不符合时,即将这两 次序不符合 个数据进行互换 进行互换。这样,较小的数据就会逐 进行互换 个向前移动,好象气泡向上浮起一样。
49<65, 65<97, 保持不变 交换位置 交换位置 保持不变97>76, 97>27, 97>13, 交换位置 交换位置 97>49, 49>38,交换位置 经过第一趟排序,把最大的数沉到最底了 第一趟排序,一共进行了多少次比较? ! ? 对比原数据经过第一趟排序,实现了什么目的? 经过第一趟排序,把最大的数沉到最底了! 第一趟排序,一共进行了多少次比较? 对比原数据经过第一趟排序,实现了什么目的
原数据和序号 序号 数据 1 49 2 38 3 65 4 97 5 76 6 13 7 27 8 49
第一趟排序的步骤: 第一趟排序的步骤: 的步骤 序号 数据 1 38 49 2 49 38 3 65 4 76 97 5 13 97 76 6 27 97 13 7 49 97 27 8 97 49
作业:P128 选做题:
A3
设计一个算法流程图, 设计一个算法流程图,让计算机输出九九 乘法表。 乘法表。
课后思考交流:
在刚才的冒泡排序中是否一定要进行7趟 在刚才的冒泡排序中是否一定要进行 趟? 针对这个问题你有什么好的方法对我们的 算法再进行优化? 算法再进行优化?
那么我们预计最多一共要经过多少次排序呢? 问:为了使这一组无序数组完全按照要求排成 ? 那么我们预计最多一共要经过多少次排序呢 从小到大我们还需不需要再继续排序呢? 从小到大我们还需不需要再继续排序呢?
例题:
下面我们继续考虑,将我们刚才排序的全过程 用算法流程图表示出来。 我们把它分成几步来做,第一步,先把第一 第一 趟的排序用流程图描述出来。 趟的排序用流程图
开始
分析:
否 是
开始
i:=1 i:=1
是 R[1]>R[2] R[i ]>R[i +1]
i:=1 i:=1
R[1]>R[2] R[i ]>R[i +1] 否
t:=R[i ] t=R[2] R[i ]:=R[i +1] R[1]=R[2] R[2]= t R[i +1]:= t
t:=R[i ] t=R[2] R[i ]:=R[i +1] R[1]=R[2] R[2]= t R[i +1]:= t
i:=1 i:=1

+1 i:= i +1

>7 i >7
是 结束
2、按照这种画法第二趟、第三趟、第四趟排序的流程图 、按照这种画法第二趟、第三趟、 怎样画?怎样把整个冒泡排序的流程图画出来? 怎样画?怎样把整个冒泡排序的流程图画出来?
开始
i:=1 i:=1
是 R[1]>R[2] R[i ]>R[i +1] 否
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