3.4冒泡排序算法及程序实现
《二、 冒泡排序》作业设计方案-高中信息技术人教版选修1
《冒泡排序》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 理解和掌握冒泡排序的基本原理和方法；2. 能够独立实现冒泡排序算法；3. 培养逻辑思维能力，提升解决问题的能力。
二、作业内容1. 编程实现冒泡排序算法：* 为每个学生提供一份包含50个随机数的整数数组；* 学生使用冒泡排序算法对数组进行排序；* 将学生编写的程序进行提交，并进行评估。
2. 完成一篇学习报告：* 报告内容包括对冒泡排序原理、方法的总结；* 分析冒泡排序算法的优缺点；* 探讨冒泡排序算法在实际应用中的意义。
三、作业要求1. 作业提交：作业程序需提交至信息技术课程平台，学习报告需提交至班级邮箱；2. 代码规范：要求代码规范、逻辑清晰，注释清晰易懂；3. 学习报告：要求内容真实、客观，分析全面，字数不少于300字。
四、作业评价1. 程序评估：根据代码规范、运行结果正确性等方面进行评价；2. 学习报告：根据内容真实性、分析全面性、逻辑性等方面进行评价；3. 综合得分：将程序得分与学习报告得分相结合，得出最终得分，作为课程平时成绩的一部分。
五、作业反馈1. 学生自评：学生在完成作业后，对自己的作品进行评估，发现问题并加以改进；2. 同学互评：同学之间互相评价彼此的作品，取长补短，共同进步；3. 教师点评：教师对作业进行点评，指出普遍存在的问题及改进建议，以促进学生的学习进步。
通过本次作业，学生将能够深入理解和掌握冒泡排序算法，提高编程能力，同时也能培养其逻辑思维能力和解决问题的能力。
作业评价将综合考虑程序运行结果、代码规范、学习报告等多个方面，以确保评价的全面性和公正性。
此外，通过学生自评、同学互评和教师点评等多种反馈方式，鼓励学生不断改进，提高学习效果。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标通过本次作业，学生将巩固和加深对冒泡排序算法的理解，提高算法实现的能力，同时培养其耐心、细致的编程习惯。
二、作业内容1. 编写一个冒泡排序算法，对一组随机生成的数据进行排序，要求数据组至少包含10个元素。
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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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
《二、 冒泡排序》作业设计方案-高中信息技术人教版选修1
《冒泡排序》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在让学生掌握冒泡排序的基本概念和算法思想，能够独立编写冒泡排序程序并进行测试。
通过实践操作，锻炼学生的逻辑思维和编程能力。
二、作业内容1. 编写冒泡排序算法，实现排序功能。
要求按照规定的顺序（例如从大到小或从小到大）对一组数据进行排序。
2. 将学生编写的程序进行测试，确保排序结果的正确性。
3. 分析并记录排序过程中可能出现的问题及解决方法。
三、作业要求1. 作业提交：学生将完成的程序代码和测试报告以电子文档的形式提交，文档中需包含程序代码的注释和测试报告的分析。
2. 作业格式：代码文件应采用合适的方式组织，便于阅读和调试；测试报告应详细记录测试过程和结果，分析可能存在的问题。
3. 作业时间：学生应在课后利用课余时间完成作业，确保程序的正确性和完整性。
4. 协作学习：鼓励学生在完成作业的过程中相互交流、讨论，共同解决问题，提高学习效率。
四、作业评价1. 评价标准：评价内容包括程序的正确性、完整性和创新性。
程序的正确性是指学生编写的程序能够正确地对数据排序；完整性是指学生需提交完整的代码和测试报告；创新性则可根据学生在程序中的个人特点及算法优化程度进行评定。
2. 评价方式：教师对学生提交的作业进行批改，给出评价结果，并针对普遍存在的问题进行集中讲解。
3. 成绩记录：根据作业评价结果，将学生的表现记录在平时成绩中，以激励学生积极参与课堂学习和实践操作。
五、作业反馈1. 学生反馈：学生可通过网络平台或课堂讨论等方式向教师反馈作业中遇到的问题及困难，寻求帮助和指导。
教师需及时回应学生的问题，提供帮助和支持。
2. 集体讨论：针对普遍存在的问题，可在课堂上组织学生进行集体讨论，共同寻找解决方案。
这有助于培养学生的团队意识和协作精神，同时也有利于提高整体学习效果。
3. 持续改进：通过作业反馈和评价结果，教师可以了解学生的学习情况和掌握程度，从而调整教学策略，促进信息技术课程的持续改进。
冒泡排序计算实验报告
一、实验目的1. 理解冒泡排序算法的基本原理和实现过程。
2. 分析冒泡排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
3. 通过实验验证冒泡排序算法在不同数据规模下的性能表现。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.73. 开发环境：PyCharm三、实验内容1. 冒泡排序算法的实现2. 冒泡排序算法的性能测试3. 结果分析四、实验步骤1. 实现冒泡排序算法```pythondef 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]return arr```2. 生成测试数据```pythonimport randomdef generate_data(n):return [random.randint(0, 10000) for _ in range(n)]```3. 测试冒泡排序算法性能```pythondef test_bubble_sort():data_sizes = [100, 1000, 10000, 100000]for size in data_sizes:data = generate_data(size)sorted_data = bubble_sort(data.copy())assert sorted_data == sorted(data), "排序结果错误"print(f"数据规模：{size}, 排序耗时：{time.time() - start_time:.4f}秒")start_time = time.time()test_bubble_sort()print(f"实验总耗时：{time.time() - start_time:.4f}秒")```五、结果分析1. 冒泡排序算法的时间复杂度分析冒泡排序算法的时间复杂度主要取决于两层循环的执行次数。
排序算法的程序实现PPT精品文档
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练习1、下表中的原始数据是一组学生的军训打靶成绩， 若采用冒泡排序算法对其进行排序，则第1~4遍的排序 结果分别是（）
原始数据 98 95 85 93 88
第1遍
第2遍
第3遍
第4遍
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2、陈晓峰和同学们去农科院开展研究性学习，大家都收获很大， 晓峰设计了一个Visual Basic程序，他把同学们收集到的水稻亩 产量和同学姓名已分别保存在数组a和数组b中，第i个同学收集 的亩产量保存在a(i)中，对应的同学姓名保存在b(i)中，最后按 亩产量从高到低进行排序。
Dim b(1 To n) As String
Private Sub Command1_Click()
Dim i As Integer, j As Integer, c As Single, t As String
For i = 1 To n
' 设共有n名同学
For j = n To i + 1 ①
8.0
7.0
9.0
k
8.5
8.0
7.0 8.0
k 8.5
9.0
7.0
7.0
i=3
8.0
8.0
8.5
k 8.5
9.0
9.0
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程序：
for i=1 to 3 k=i for j=i+1 to 4 if d(k)>d(j) then k=j next j if k<>i then t=d(i) d(i)=d(k) d(k)=t endif
next i
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练习1、下表中的原始数据是一组学生的军训打靶成绩， 若采用选择排序算法对其进行排序，则第1~4遍的排序 结果分别是（）
冒泡排序时间复杂度 计算方法
冒泡排序时间复杂度计算方法
冒泡排序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，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。
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。
冒泡
排序的时间复杂度取决于要排序的元素数量。
要计算冒泡排序的时间复杂度，可以分析最好情况、最坏情况
和平均情况下的比较次数和交换次数。
在最好情况下，即原始数列
已经是有序的情况下，冒泡排序只需要进行一次遍历，比较次数为
n-1次，n为元素数量，没有交换操作，所以时间复杂度为O(n)。
在最坏情况下，即原始数列是逆序的情况下，冒泡排序需要进行n-
1次遍历，每次遍历需要比较和交换n-i次，其中i为当前遍历的
次数，所以比较次数为n(n-1)/2，交换次数也为n(n-1)/2，时间复
杂度为O(n^2)。
在平均情况下，冒泡排序的时间复杂度也为O(n^2)。
总的来说，冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，其中n为要排序
的元素数量。
这意味着随着要排序的元素数量的增加，冒泡排序所
需的时间将按平方级增长。
因此，在大规模数据的排序中，冒泡排
序并不是一个高效的选择。
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。
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由于每一趟加工都是将本趟最小(大)的数元素像气泡一 样浮至本趟的顶端位置，所以称作冒泡排序。但冒泡也有变 式，即将数组元素进行两两比较，若相邻两个元素中的数据 不符合排序，就交换位置。 某数组c共由4个元素构成，每个元素的值如下表所示：
数组元素 值
c(1) 23
c(2) 38
c(3) 30
c(4) 15
注意：以下代码也可实现对数组h(共n个元素)进行冒 泡排序： For i ＝ 1 To n － 1 For j ＝ i ＋ 1 To n If h(i) > h(j) Then t ＝ h(i): h(i) ＝ h(j): h(j) ＝ t End If Next j Next i
本节课学习要理解冒泡排序算法的基本思想，能根 据冒泡排序的思想，对一组数据进行冒泡排序。掌握冒 泡排序算法的程序实现，能根据给出的题目自行编写冒 泡程序。考查方式为选择题与填空题。
11. 叶锦平和同学们去农科院开展研究性学习，大家都收获 很大，锦平设计了一个VB程序，他把同学们收集到的 水稻亩产量和同学姓名已分别保存在数组a和数组b中， 第i个同学收集的亩产量保存在a(i)中，对应的同学姓名 保存在b(i)中，最后按亩产量从高到低进行排序。 程序界面如图所示，左边列表框List1中显示的是所有同 学收集到的原始数据，单击”排序”按钮(Command1) 后，在右边的列表框List2中显示排序完成后的结果(按 亩产量从高到低排列)。
3．4
冒泡排序算法及程序实现
1．冒泡排序算法的基本思想 冒泡排序是在一列数据中把较小(大)的数据逐次向上推移 的一种排序技术。该算法的基本思想是把待排序的n个元素的 数组看成是垂直堆放的一列数据，从最下面的一个元素起，自 下而上地比较相邻的两个元素中的数据，将较小(大)的数据换 到上面的一个元素中。重复这一过程，直到处理完最后两个元 素中的数据，称为一趟加工。当第一趟加工完成时，最小(大) 的数据已经上升到第一个元素的位置。然后对余下的n－1个元 素重复上述处理过程，直至最后余下两个数据的比较和交换。
图9－2
图9－3
(2)从左至右的两个列表框的名称分别是List1和 List2，“随机产生15个整数”按钮的名称是 Command1，“冒泡排序”按钮的名称是 Command2。请根据题意将下列程序补充完整。 Dim a(1 To 15) As Integer Dim n As Integer Private Sub Command1_Click() n ＝ 15 Randomize List1.Clear List2.Clear For i ＝ 1 To 15 ① List1.AddItem Str(i) & “：” & Str(a(i)) Next i End Sub
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 ) A．369581 B．136958 C．135698 D．316958
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)) Next i Text1.Text＝str(s)
实现该功能的程序代码如下： Dim n(1 To 60) As String Dim h(1 To 60) As Integer Const s ＝ 60
Private Sub Form_Load() Private Sub Command1_Click() '学生姓名数据n赋值语句，此处省略 Dim i As Integer, j As Integer '学生身高数据h赋值语句，此处省略 Dim t As Integer For i ＝ 1 To s Dim k As ① List1.AddItem n(i) & “：” & Str(h(i)) '在 List1.Clear 列表框显示学生姓名与身高原始数据 For i ＝ 1 To s － 1 Next i For j ＝ i ＋ 1 To s End Sub If ② Then 为使程序完整，请在划线处填上合适的语句。 t ＝ h(i): h(i) ＝ h(j): h(j) ＝ t String (1)划线①处应填入______________________ 。 ③ h(i)>h(j) (2)划线②处应填入 ______________________。 End If k=n(i):n(i)=n(j):n(j)=k (3)划线③处应填入 ______________________。 Next j Next i For i ＝ 1 To s List1.AddItem n(i) & “:” & Str(h(i)) Next i End Sub
2．下表记录了6个数据的排序过程。分析表中数据可知， 该排序采用的算法与排序方式分别为 ( C )
原始数据 第1遍 第2遍 第3遍 … A. B. C. D. 63 42 42 42 … 57 63 45 45 … 59 57 63 57 … 42 59 57 63 … 45 45 59 59 … 71 71 71 71 …
Private Sub Command2_Click() Dim t As Integer List2.Clear For i ＝ 1 To n － 1 For j ＝ n To i ＋ 1 Step －1 If ② Then t ＝ a(j): a(j) ＝ a(j － 1): a(j － 1) ＝ t End If Next j Next i For i ＝ 1 To n List2.AddItem Str(i) & “:” & Str(a(i)) 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、 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
冒泡排序，降序 选择排序，降序 冒泡排序，升序 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
采用冒泡排序思想进行升序排序，从最下面的一个元素 起，自下而上的比较相邻两个元素中的数据，整个排序过程 如下所示： ①第一趟加工处理过程：
第一趟加工共比较3次，处理完成后，最小的元素15存储 在了c(1)中。
②第二趟加工处理过程：
Hale Waihona Puke 第二趟加工共比较2次，处理完成后，第2个最小的元素 23存储在了c(2)中。
③第三趟加工处理过程：
第三趟加工共比较1次，处理完成后，第3个小的元素32存储在了c(3)中。 4个元素共需进行3趟加工处理，总的比较次数为3＋2＋1＝6次。 对n个元素的数组，用冒泡法进行排序时，共需比较n(n－1)/2次。
2．冒泡排序算法的程序实现 冒泡排序程序的实现可用双重For循环来实现，外层 For循环控制是第几遍加工，内层For循环控制进行排序的 数组元素下标的变化范围。由于每趟加工完成后，进行排 序的范围会发生变化(每趟减少一个)，故内层For循环变量 的下界由外层循环变量决定。
中间的If语句，完成相邻的两个元素的比较过程，如果 下面的数a(j)比上面的数a(j－1)小，则交换a(j)与a(j－1)的 值。用语句t＝a(j)：a(j)＝a(j－1)：a(j－1)＝t来实现。 3．读程序时，判断冒泡排序的结果是从小到大还是从 大到小，方法就是分析内循环中的条件判断语句，如果交 换数据的条件是前面元素小于后面元素，如a(j)<a(j＋1)、 a(j)>a(j－1)，则排序结果是从大到小。反之，如果交换数 据的条件是前面元素大于后面元素，如a(j)>a(j＋1)、 a(j)<a(j－1)，则排序结果是从小到大。
a(i)=Int(Rnd()*1001) 。 (1)程序中①划线处应填入___________________ (2)程序中②划线处应填入___________________ 。 a(j)>a(j-1) 注：该示例程序在素材文件夹下vb23文件夹中。
10. 新学年开学安排坐位，需要先根据学生身高排好队。以 下VB程序为排队程序，其中变量s为学生总数，数组n 存储学生姓名，数组h存储学生身高(单位：厘米)。程 序界面如下图所示。程序运行时，自动加载学生姓名与 身高数据，点击“排队”按钮，按学生身高从低到高进 行排序。
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：
图9－1
(1)(1)设计应用程序界面时，为添加“冒泡排序”按钮，应使用 4 ________(填写相应编号)， 如图9－2所示的“控件工具箱”中的 Caption__________属性值设置为 并在图9－3所示的“属性”窗口中，将 “冒泡排序”。