3.4冒泡排序算法
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
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 。
冒泡排序算法
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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!
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i:= i +1
否 i >7
是
j:=j＋1
否
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。
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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？
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c语言中的冒泡排序
c语言中的冒泡排序冒泡排序是一种基础的排序算法，其思想是依次将相邻的两个数比较，将较大的数移至后面，较小的数移至前面。
如此反复比较，直到整个序列有序为止。
以下是在C语言中实现冒泡排序的步骤：**Step 1：定义数组和变量**首先需要定义一个需要排序的数组和一些临时变量，用于比较两个数的大小和交换两个数的位置。
例如：```c++int arr[] = { 64, 25, 12, 22, 11 };int n = 5; // 数组的长度int i, j, temp;```**Step 2：实现冒泡排序**接下来，需要使用一个循环来依次比较每个数，并将大的数往后移。
在这个循环中，需要再次嵌套一个循环来比较相邻两个数的大小，如果前面的数大于后面的数，则交换它们的位置。
之后再执行下一轮比较，直到将整个数组排序完成为止。
例如：```c++for (i = 0; i < n - 1; i++) {for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}```在上面的代码中，第一个循环表示需要执行n-1次比较，因为最后一个数不用与任何数比较；第二个循环则表示当前需要比较的数字范围，每比较一次就将范围缩小1，确保大的数能够快速地“浮”到数组的最后端。
**Step 3：输出结果**最后，我们需要将排好序的数组输出。
例如：```c++for (i = 0; i < n; i++) {printf("%d ", arr[i]);}```上述的代码将打印出 `[11, 12, 22, 25, 64]`。
总结：在C语言中，实现冒泡排序需要经过三个步骤，分别是定义数组和变量、实现冒泡排序和输出结果。
尤其是在实现冒泡排序时，需要使用嵌套循环和临时变量，确保程序能够准确比较大小和交换位置，从而排好整个数组的顺序。
冒泡排序法
冒泡排序，是指计算机的一种排序方法，它的时间复杂度为O（n^2），虽然不及堆排序、快速排序的O（nlogn，底数为2），但是有两个优点：1.“编程复杂度”很低，很容易写出代码；2.具有稳定性，这里的稳定性是指原序列中相同元素的相对顺序仍然保持到排序后的序列，而堆排序、快速排序均不具有稳定性。
不过，一路、二路归并排序、不平衡二叉树排序的速度均比冒泡排序快，且具有稳定性，但速度不及堆排序、快速排序。
冒泡排序是经过n-1趟子排序完成的，第i趟子排序从第1个数至第n-i个数，若第i个数比后一个数大（则升序，小则降序）则交换两数冒泡排序（BubbleSort）的基本概念是：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。
至此第一趟结束，将最大的数放到了最后。
在第二趟：仍从第一对数开始比较（因为可能由于第2个数和第3个数的交换，使得第1个数不再小于第2个数），将小数放前，大数放后，一直比较到倒数第二个数（倒数第一的位置上已经是最大的），第二趟结束，在倒数第二的位置上得到一个新的最大数（其实在整个数列中是第二大的数）。
如此下去，重复以上过程，直至最终完成排序。
由于在排序过程中总是小数往前放，大数往后放，相当于气泡往上升，所以称作冒泡排序。
用二重循环实现，外循环变量设为i，内循环变量设为j。
外循环重复9次，内循环依次重复9，8，...，1次。
每次进行比较的两个元素都是与内循环j有关的，它们可以分别用a[j]和a[j+1]标识，i的值依次为1,2,...,9，对于每一个i,j的值依次为1,2,...10-i。
产生在许多程序设计中，我们需要将一个数列进行排序，以方便统计，而冒泡排序一直由于其简洁的思想方法而倍受青睐。
排序过程设想被排序的数组R[1..N]垂直竖立，将每个数据元素看作有重量的气泡，根据轻气泡不能在重气泡之下的原则，从下往上扫描数组R，凡扫描到违反本原则的轻气泡，就使其向上"漂浮"，如此反复进行，直至最后任何两个气泡都是轻者在上，重者在下为止。
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。
每一趟都能选出一个元素放到其最终位置上,并且不稳定
每一趟都能选出一个元素放到其最终位置上,并且不稳定冒泡排序：每一趟能选出一个元素放到其最终位置上,并且不稳定----------------------------------冒泡排序是一种比较简单的排序算法，它的基本思想是：通过重复地走访过要排序的数列，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。
走访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。
这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
## 一、冒泡排序的原理冒泡排序是一种交换排序，它的工作原理如下：1. 比较相邻的元素。
如果第一个比第二个大，就交换他们两个；2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数；3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；4. 重复步骤1~3，直到排序完成。
## 二、冒泡排序的实现方式冒泡排序可以有多种实现方式，其中常用的有三种：1. 普通冒泡排序2. 改进冒泡排序3. 快速冒泡排序### 1. 普通冒泡排序冒泡排序最早发明是在1956年，由两位数学家F. W. Watson和A.M. Sorton发明。
它是一种简单而原始的排序方式，它采用相邻元素两两对比的方式，如果前者大于后者，就将两者交换位置，直到整个数列都有序为止。
它的基本原理如上文所述，具体实现代码如下所示：```pythondef bubble_sort(list):# 获取list的长度length = len(list)# 外层循环表示总共要循环length-1轮for i in range(length-1):# 内层循环表示每一轮要循环length-i-1次for j in range(length-i-1):if list[j] > list[j+1]:list[j], list[j+1] = list[j+1], list[j]```### 2. 改进冒泡排序在原始的冒泡排序中，如果待排序数列中存在大量已经有序的数列时，冒泡排序依然会执行大量的无用功，而“改进冒泡排序”就是为了解决这一问题而出现的。
大一计算机基础考试知识点
大一计算机基础考试知识点计算机基础是大一计算机系学生必修的一门课程，它为学生提供了计算机原理和基本知识的基本框架。
在大一的计算机基础考试中，同学们需要掌握一些关键的知识点。
本文将为你详细介绍这些知识点，以便帮助你备考。
1. 计算机组成与原理1.1 计算机的基本组成部分：中央处理器、内存、输入设备、输出设备和存储设备。
1.2 冯·诺依曼体系结构：指令和数据存储在同一个存储器中，指令由控制单元执行。
1.3 计算机的运算方式：位运算、逻辑运算、算术运算、比较运算等。
2. 数据表示与运算2.1 二进制与十进制的转换方法。
2.2 机器数和补码表示法。
2.3 原码、反码和补码之间的转换关系。
2.4 位移运算、按位与、按位或与按位异或等操作的应用。
3. 数据结构与算法3.1 线性表：顺序表、链表、栈、队列等。
3.2 树与二叉树：二叉树的遍历方式、树的存储结构等。
3.3 排序算法：冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序等。
3.4 查找算法：顺序查找、二分查找、哈希查找等。
4. 操作系统基础4.1 操作系统的概念与功能。
4.2 进程与线程的区别与联系。
4.3 进程调度算法：先来先服务、短作业优先、时间片轮转等。
4.4 内存管理：分页、分段、虚拟内存等。
5. 网络基础5.1 OSI七层模型及每层的功能。
5.2 IP地址和子网掩码的概念与计算方法。
5.3 常见的网络协议：TCP、IP、HTTP、FTP等。
5.4 网络安全基础：防火墙、加密算法、身份认证等。
6. 数据库基础6.1 数据库的概念与基本特性。
6.2 关系数据库与非关系数据库的区别。
6.3 SQL语言的基本语法与常用操作：查询、插入、更新、删除等。
6.4 数据库事务的概念与特性。
7. 编程语言基础7.1 C语言的基本语法与数据类型。
7.2 控制结构：顺序结构、选择结构和循环结构。
7.3 函数的定义与调用。
7.4 数组、指针和字符串的应用。
以上是大一计算机基础考试的一些重点知识点。
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k = A(j): A(j) = A(j - 1): A(j - 1) = k
)
End If Next j Next i 两个数进行数据交换, 就象两杯水进行交换, 需要再拿一个空杯
总结(*)
数组A（n） For i = 0 To n-1 For j = n To i + 1 Step -1 数组d（1 to n） For i = 1 To n-1 For j = n To i + 1 Step -1 i 控制循环次数 j 控制元素对比与交换
3.4
对数据进行排序
冒泡排序
“明日之星英语演讲大赛” 评分 出来了， 需要选出每组前三名进入 决赛。我们需要设计程序， 对选手 成绩进行排序。 那么我们应该怎样做呢？要解决 这个问题，那么就让我们一起来学习 排序算法。
排序的意义
排序是为了将一组杂乱的数据变 成一组有序的数据。（递增或递 减）
A(0) A(1) A(2) A(3) A(4)
这启发我们把一个数组的一端比做 水底而把另一端想像成水面，不断把较 小的数据移向一端或把较大的数据移向 另一端，最终就可以得到排好序的数组。 在这种排序的过程中，大的数就如气泡 一样逐层下沉，而小的数逐个上浮，因 此被形象地比喻成“j 从 4 开始到1 For j=4 to 1 step -1
• • •
当i 从0到3 变化时 每次 j 从4 到i+1 时 d(j)比d(j-1)小,则交换它们
if d(j)<d(j-1) then 交换d(j) 和d(j-1)的值 第2次冒泡排序时(i=1) j 从 4 开始到2 For j=4 to 2 step -1 if d(j)<d(j-1) then 交换d(j) 和d(j-1)的值 第3次冒泡排序时(i=2) j 从 4 开始到3 For j=4 to 3 step -1 if d(j)<d(j-1) then 交换d(j) 和d(j-1)的值 第4次冒泡排序时(i=3) j 从 4 开始到4 For j=4 to 4 step -1
if d(j)<d(j-1) then 交换d(j) 和d(j-1)的值
当i 从0到3 变化时 每次 j 从4 到i+1 时 程序代码：
A(j)比A(j-1)小,则交换它们
For i = 0 To 3 For j = 4 To i + 1 Step -1
If A(j) < A(j - 1) Then
排序法的使用时非常频繁的， 在实践中，人们设计出了许多好的 算法，如交换排序、插入排序、以 及选择排序等等。各种算法有其自 身的特点与适用范围，今天我们来 学习其中人们较常用的一种： 冒泡排序法。
冒泡法排序
“冒泡法排序”也叫“起泡法排序” ， 是一种比较简单、易懂的交换排序方法，它 通过将相邻元素进行比较和交换，逐步将一 个无序序列排列为一个有序序列。 将元素按从小到大的顺序排列称为升序排 列，反之称为降序排列。
冒泡排序
理解：冒泡排序是在一列数据中把较小的数据逐次 向上推移的一种排序技术。 （观赏FLASH）
根据棋牌规则，把下列5张牌从小排到大排列
冒泡排序
用数组来存储一系列同类型的数据,然后调 整数组中的元素. 例如: dim A(4) as integer ‘定义一个数组变量A
图3－14 冒泡法排序示意图