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
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。
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。
冒泡排序法算法分析
冒泡排序法算法分析冒泡排序算法的运作如下：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。
这步做完后，最后的元素会是最⼤的数。
3.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后⼀个。
4.持续每次对越来越少的元素重复上⾯的步骤，直到没有任何⼀对数字需要⽐较。
具体如何进⾏移动呢？让我们来看⼀个例⼦：有8个数组成上⾯⼀个⽆序数列：5，8，6，5，9，2，1，7，⽬标是从⼩到⼤排序。
按照冒泡排序的思想，过程如下：⾸先让5和8⽐较，8⽐5⼤，故两者不进⾏交换。
接下来8和6⽐较，8⽐6⼤，两者进⾏交换。
继续8和3⽐较，交换8和3的位置。
继续8和9⽐较，9⽐8⼤，两者不进⾏交换。
然后⽐较9和2，9⽐2⼤，两者进⾏交换。
接下来⽐较9和1，9⽐1⼤，两者进⾏交换。
在最后⽐较9和7，9⼤于7，两者进⾏交换。
经过上⾯的冒泡排序的第⼀轮运作。
数列最右侧元素可以认为是⼀个有序区域，有序区域⽬前只有⼀个元素。
接下来进⾏如上的7轮排序得到最终的有序数列：第六轮、第七轮、第⼋轮排序:第六轮排序：第七轮排序：第⼋轮排序：问题分析：在6-8轮中我们待排序的数列早就已经是有序的数列的，可是冒泡排序依旧进⾏⽐较。
算法改进1：在进⾏每⼀轮的排序⼯作时判断数列是否有序，如已经是有序的数列则将排序⼯作提早结束。
算法改进2：算法改进的关键点在于对数列有序区的界定。
按照冒泡排序的逻辑，有序区的长度和排序的轮数是相等的。
⽐如第⼀轮排序过后的有序长度为1，第⼆轮排序后有序长度是2……但是实际情况是这样⼦的吗？实际上，数列真正的有序区可能会⼤于这个长度。
那么后⾯的许多元素的⽐较是没有意义的。
解决思路：在每⼀轮排序的最后，记录下最后⼀个元素交换的位置，那个位置也就是⽆序数列的边界，再往后就是有序区了。
基本的冒泡排序代码：//冒泡排序函数版本1private static void SortBubbling(int[] arr_Native) {int temp;for (int i = 0; i < arr_Native.length-1; i++) { //外循环只需要⽐较arr.length-1次就可以for (int j = 0; j < arr_Native.length-i-1; j++) { //内循环需要⽐较arr_Native.length-i-1if (arr_Native[j]>arr_Native[j+1]) {temp=arr_Native[j];arr_Native[j]=arr_Native[j+1];arr_Native[j+1]=temp;}}}}算法改进1后的代码：//冒泡排序函数版本2//利⽤boolean变量isSored作为标记。
实验报告_冒泡排序法(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解冒泡排序算法的基本原理和操作步骤。
2. 掌握冒泡排序算法的实现方法。
3. 分析冒泡排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
4. 通过实验验证冒泡排序算法的效率。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验原理冒泡排序是一种简单的排序算法，其基本思想是通过多次比较和交换相邻元素，将待排序的序列变为有序序列。
冒泡排序算法的基本步骤如下：1. 从第一个元素开始，相邻的两个元素进行比较，如果它们的顺序错误（即第一个元素大于第二个元素），则交换它们的位置。
2. 重复步骤1，对相邻的元素进行比较和交换，直到整个序列的最后一个元素。
3. 第一轮排序完成后，最大的元素被放置在序列的最后一个位置。
4. 从第一个元素开始，对剩余的元素重复步骤1和步骤2，直到序列的倒数第二个元素。
5. 重复步骤3和步骤4，直到整个序列有序。
四、实验步骤1. 编写冒泡排序算法的C++代码，实现上述算法步骤。
2. 在主函数中创建一个待排序的数组。
3. 调用冒泡排序函数对数组进行排序。
4. 输出排序前后的数组，验证排序结果。
五、实验代码```cppinclude <iostream>using namespace std;// 冒泡排序函数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]) {// 交换相邻元素int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}}// 打印数组函数void printArray(int arr[], int n) {for (int i = 0; i < n; i++) {cout << arr[i] << " ";}cout << endl;}int main() {// 创建待排序的数组int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);// 打印排序前的数组cout << "排序前的数组：\n";printArray(arr, n);// 调用冒泡排序函数bubbleSort(arr, n);// 打印排序后的数组cout << "排序后的数组：\n";printArray(arr, n);return 0;}```六、实验结果与分析1. 运行实验程序，输出排序前后的数组，验证排序结果是否正确。
冒泡排序实现代码以及图示详解
冒泡排序实现代码以及图⽰详解⼀、冒泡排序冒泡排序（Bubble Sort），是⼀种计算机科学领域的较简单的排序算法。
它重复地⾛访过要排序的元素列，依次⽐较两个相邻的元素，如果顺序（如从⼤到⼩、⾸字母从Z到A）错误就把他们交换过来。
⾛访元素的⼯作是重复地进⾏直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成。
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（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中⼆氧化碳的⽓泡最终会上浮到顶端⼀样，故名“冒泡排序”。
⼆、算法实现原理1. ⽐较相邻的元素。
如果第⼀个⽐第⼆个⼤，就交换它们两个；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，在这⼀点，最后的元素理应会是最⼤的数；3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后⼀个；4. 持续每次对越来越少的元素重复上⾯的步骤，直到没有任何⼀对数需要⽐较；三、复杂度分析若⽂件的初始状态是正序的，⼀趟扫描即可完成排序。
所需的关键字⽐较次数C和记录移动次数M均达到最⼩值：所以，冒泡排序最好的时间复杂度为：O（n）若初始⽂件是反序的，需要进⾏n-1趟排序。
每趟排序要进⾏n-i次关键字的⽐较(1≤i≤n-1)，且每次⽐较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。
在这种情况下，⽐较和移动次数均达到最⼤值：冒泡排序的最坏时间复杂度为O（n^2）所以，冒泡排序总的时间复杂度为O（n^2）四、稳定性分析冒泡排序就是把⼩的元素往前调或者把⼤的元素往后调。
⽐较是相邻的两个元素⽐较，交换也发⽣在这两个元素之间。
所以，如果两个元素相等，是不会再交换的；如果两个相等的元素没有相邻，那么即使通过前⾯的两两交换把两个相邻起来，这时候也不会交换，所以相同元素的前后顺序并没有改变，所以冒泡排序是⼀种稳定排序算法。
五、算法图⽰分析图⽰过程动图展⽰六、JAVA代码实现1//⽐较函数参考2static boolean less(Comparable v, Comparable w) {3return pareTo(w) < 0;4 }5//交换函数6static void exchange(Object[] a, int i, int j) {7 Object swap = a[i];8 a[i] = a[j];9 a[j] = swap;10 }1112public void bubblesort(Comparable[]a){13int n = a.length;14for(int i=0;i<n-1;i++){//记录已经排序的元素的数量15for(int j=0;j<n-i-1;j++){//开始排序，除去了已经排序了的16if(a[j]<a[j+1]){ //降序排列17 swap(a,j,j+1);18 }19 }20 }21 }七、算法优化针对问题：数据的顺序排好之后，冒泡算法仍然会继续进⾏下⼀轮的⽐较，直到arr.length-1次，后⾯的⽐较没有意义的。
排序算法数学公式
排序算法数学公式排序算法是计算机科学中非常重要的一项技术，用于对一组数据进行排序。
不同的排序算法有不同的实现方式和效率，并且在不同的应用场景下会有不同的选择。
本文将介绍几种常见的排序算法，并通过数学公式的方式进行解释，帮助读者理解和选择适合自己需求的排序算法。
1. 冒泡排序算法冒泡排序算法通过比较相邻的元素大小，依次将较大（或较小）的元素交换到右侧。
该过程类似于气泡从水底冒出来的过程，因此得名冒泡排序。
冒泡排序是一种简单但效率较低的排序算法，其时间复杂度为O(n^2)。
冒泡排序的数学公式为：```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]```2. 插入排序算法插入排序算法的基本思想是将一个元素插入到已排序好的序列中的适当位置，使得插入后的序列仍然有序。
插入排序的时间复杂度也是O(n^2)，但相比冒泡排序，其效率要高一些。
插入排序的数学公式为：```for i in range(1, n):key = arr[i]j = i-1while j >= 0 and arr[j] > key:arr[j+1] = arr[j]j -= 1arr[j+1] = key```3. 选择排序算法选择排序算法每次从未排序的部分选择最小（或最大）的元素，然后将其放到已排序序列的末尾。
选择排序的时间复杂度也是O(n^2)，但相比冒泡排序和插入排序，其交换次数较少，因此效率更高一些。
选择排序的数学公式为：```for i in range(n):min_idx = ifor j in range(i+1, n):if arr[j] < arr[min_idx]:min_idx = jarr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]```4. 快速排序算法快速排序算法是一种分治的排序算法，通过选择一个元素作为基准值，将序列划分为左右两个子序列，并递归地对子序列进行排序。
冒泡排序算法
冒泡排序算法冒泡排序是一种经典的排序算法，其思想是通过相邻元素之间的比较和交换来实现排序。
在排序的过程中，较大的元素不断地往后移动，类似于“冒泡”的过程，故称为冒泡排序。
冒泡排序算法的思想非常简单，可以用几行伪代码描述出来：1.从数组的第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素，如果前一个元素比后一个元素大，则交换它们的位置。
2.继续对数组的下一个元素进行比较，重复以上操作，直到达到数组的末尾。
3.重复以上操作，直到整个数组排序完成，即没有需要交换的元素。
冒泡排序算法的时间复杂度为O(n^2)，其中n表示需要排序的元素的个数。
在实际应用中，冒泡排序算法的效率较低，并不能满足大规模数据的排序需求。
然而，对于小规模的数据排序，冒泡排序算法仍然具有一定的优势。
此外，冒泡排序算法的实现过程简单容易理解，是学习排序算法的入门课程。
下面我们对冒泡排序算法进行详细的分析和讨论，并对其应用场景和改进方法进行探讨。
一、冒泡排序算法实现过程冒泡排序算法的实现过程非常简单，可以分为以下几个步骤：1.定义一个长度为n的数组a，用于存储需要排序的元素。
2.利用嵌套循环，对数组a进行遍历，外层循环控制排序的轮数，内层循环控制每轮比较的次数。
3.在每一轮比较中，依次比较相邻的两个元素。
如果前一个元素比后一个元素大，则交换它们的位置。
4.每一轮比较结束后，数组a中最大的元素被放在了数组a的最后一个位置。
5.重复以上步骤，直到整个数组a排序完成。
具体实现过程如下所示：```void bubble_sort(int a[], int n){ int i, j, temp;for(i=0; i<n-1; i++){for(j=0; j<n-i-1; j++){if(a[j]>a[j+1]){temp = a[j];a[j] = a[j+1];a[j+1] = temp;}}}}```上述代码定义了一个名为bubble_sort的函数，用于对一个整型数组a进行冒泡排序。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
113、46、69、35。采用冒泡排序对其进行排序，若
完成第一遍时的结果是35、82、113、46、69，则完
成第二遍时的结果是
( C)
A．35、82、113、46、69
B．35、46、82、69、113
C．35、46、82、113、69
D．35、46、69、82、113
2．下表记录了6个数据的排序过程。分析表中数据可知，
36
d (4) 18 j 32
32
32
第1次冒泡排序时 j 从 4 开始到2
当i 从1到3 变化时
算法分析
每次 j 从4 到i+1 时
d(j)比d(j-1)小,则交换它们
第1次冒泡排序时 j 从 4 开始到2
以i表 示次数
For j=4 to 2 step -1 if d(j)<d(j-1) then 交换d(j) 和d(j-1)的值
)
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
输出已排序数组d 结束
当i 从1到3 变化时 每次 j 从4 到i+1 时
开始 d(j)比d(j-1)小,则交换它
i=1
N i≤n-1? Y j=n
N j>i?
Y Y
d(j)<d(j-1)?
i=i+1
4．有一组原始数据：23、25、18、63、84、77、65、9、
33、17。利用冒泡排序算法进行从小到大排序，最多需
要进行( D )次加工，才可以完成整个数据的排序。
A．5
B．6
C．8
D．9
5. 书籍将数据3、6、9、5、8、1进行一趟冒泡排序
后得到的数据刚好是小杨的银行卡密码，那么小
杨的银行卡密码是( B )
第2次冒泡排序时 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3次冒泡排序时 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
Next i Text1.Text＝str(s)
数组元素从a(1)到a(6)的数据依次为“3、7、2、5、8、9”，经
过该程序“加工”后，文本框Text1中显示的是 A．9 8 7 B．2 3 5 C．3 7 2 D．7 3 2
( B)
8. 有一组原始数据：13、15、8、65、14、33。若采用冒泡法
定义了一个数组变 量d, 下标从1到1000
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 d(1 to 4) as integer ‘定义一个数组变量d
d (1) 27
27
27 j-1 18
d (2) 36
36 j-1 18 j
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
27
d (3) 32 j-1 18 j 36
B. 2次
C. 3次
D. 4次
7. 有如下VB程序段： s＝“ ” For i ＝ 1 To 3 For j ＝ 6 To i ＋ 1 Step －1 If a(j)<a(j－1) Then k＝a(j)：a(j)＝a(j－1)：a(j－1)＝k
End If
Next j s ＝ s ＋ str(a(i))
进行排序，则共需比较的次数为
(B )
A．21
B．15
C．10
D．28
9. 设计一个VB程序，点击“随机产生15个整数”按钮，程序 自动在列表框List1中产生15个1000以内的随机非负数，点 击“冒泡排序”按钮，对这些数据按冒泡算法进行从大到 小排序。程序运行时界面如图9－1所示：
排序算法的分析及实现
冒泡排序和选择排序
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）
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。
数组
为了存储一组数据,我们需要用到数组变量
例如 dim d(1 to 1000) as integer
j>=i+ 1
N
互换d(j)与d(j-1)的数据
j=j-1
冒泡排序算法
Private Sub Command1_Click() '对8个数进行冒泡法排序
List2.Clear '将排序后的列表数据清空
For i = 1 To 7
For j = 8 To i + 1 Step -1
If d(j) < d(j - 1) Then
k = d(j): d(j) = d(j - 1): d(j - 1) = k
End If
Next j
Next i
For i = 1 To 8
List2.AddItem Str(d(i)) '在列表2中显示排序后的数据
Next i
End Sub
1. 某书店在5所学校流动售书量(单位：本)分别是82、
当i 从1到3 变化时
程序代码： 每次 j 从4 到i+1 时
d(j)比d(j-1)小,则交换它们
N表示有几个数进行排序
For i = 1 To n - 1
For j = n To i + 1 Step -1
If d(j) < d(j - 1) Then
( k = d(j): d(j) = d(j - 1): d(j - 1) = k
该排序采用的算法与排序方式分别为
(C )
A. 冒泡排序，降序 B. 选择排序，降序 C. 冒泡排序，升序 D. 选择排序，升序
3．实现某排序算法的部分VB程序如下： For i ＝ 1 To 4 For j ＝ 5 To i ＋ 1 Step －1 If a(j)<a(j－1) Then t＝a(j)：a(j)＝a(j－1)：a(j－1)＝t
Next j
Next i
在经过某一遍排序“加工”后，数组元素a(l)到a(5)的数据依
次为“25、77、51、59、32”。则 下一遍排序“加工”后数组
元素a(l)到a(5)的数据应该是 )
A(
A．25、32、77、51、59 B．25、32、51、59、77 C．25、32、59、51、77 D．25、32、51、7、59
A．369581
B．136958
C．135698
D．316958
6. 在某年市机器人投蓝比赛决赛中，共有5支队伍参 加，各队的最终成绩如下：82、74、66、95、 70(单位：个/分钟)，现用冒泡排序算法来实现这 些数据的排序操作：
则在第2遍加工的操作中，共需要交换数据的次数
是
( B)
A. 1次