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标题:冒泡算法讲解
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御坂美琴
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冒泡算法讲解
我发现,很多人写的所谓冒泡算法代码,其实是错的,这里给一份正确的代码,并讲解正确的冒泡代码的特征
程序代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

//这个宏,定义交换两个数a,b,其中t是交换临时变量
#define SWAP(a, b) do {int t = a; a = b; b = t; } while(0)

int bubblesort_t(int* arr, int len)
{
    for (int ed = len-1; ed > 0; --ed) // ed 控制内循环的结束边界
    {
        for (int iter = 0; iter < ed; ++iter) // 内循环,it遍历从 0 至 ed-1
        {
            if ( !(arr[iter] <= arr[iter+1]) ) // 大小比较,比较方式直接决定排序的方式
            {
                SWAP(arr[iter], arr[iter+1]);  // 对不符合比较结果的,使其交换,以符合比较的方式
            }
        }
    }
    return 0;
}

int main()
{
    int nums[100];
    int n_nums = 10, n;

    srand((unsigned)time(NULL)); /* 初始化随机数 */
    for (n=0; n < n_nums; n++)
    {
        nums[n] = rand() % 99 + 1;  /*利用rand()函数产生随机数,%99表示产生随机数不超过三位数*/
    }

    printf("排序前:\n");
    for (n=0; n < n_nums; n++)
    {
        printf("%d ", nums[n]);     /*在显示屏上输出由上面随机产生的数字*/
    }

    bubblesort_t(nums, n);

    printf("\n排序后:\n");
    for (n=0; n < n_nums; n++)
    {
        printf("%d ", nums[n]);
    }
    scanf("%*s");
    return 0;
}


main函数可以不管,主要看bubblesort_t这个函数,有这样几个特点:
1 外层变量控制内层循环的结束条件,而非起始点
2 二重循环里,内层循环的控制变量和终止条件必然是一自加一自减
3 如果是无经过优化的冒泡,总共要比较len*(len-1)/2次
4 每次比较,总是比较相邻的两个数,不会发生其它位置的数的比较

不符合这些特点的,那你的算法很可能是错的,但不排除一个复杂化的版本,1-3都不符合,但却排序结果是对的,
比如直接用一个len的平方(即内外循环都直接用len而不变化)的写法,虽然正确,但不是严格意义上的冒泡,并且效率比冒泡更低下。

相对而言,选择排序则比冒泡容易写对,因为内外循环方式一致,代码也好写,所谓10个新手9个写错冒泡,真是一点都不夸张

以下解释一下,1,2两个特点,为什么会这样。
首先,冒泡的定义是每次比较相邻的两个数,每一轮的比较,会把最值交换到最后一次参与比较的地方,即循环的终点的地方
然后,不管已经确定好的最值,把剩下的数做同样的事
好了,从以上定义里,我们知道,最后一次参与比较的地方,即循环的终点的地方,一轮的比较结束后,那里是最大值或者最小值
那个数是不会再参与下一轮的比较的,那么,每一轮,起点不会变,变的是终点,
所以外层循环的变量,要控制内层循环,即每一轮的终点的值
我们假设S是起点,E是终点:
S _ _ _ ... _ _ _ E
内层循环的比较,起点是不变的,并且从起点不断向终点比较,内层循环从左向右
但是,终点在每一轮比较完以后,下一轮就不需要再比较了,E点每一轮就会左移一格,也就是说,外层循环从右向左
好了,这样以来,你定义从左向右,不管是下标递增还是递减,内外层循环的变量,总是一个加的话,另一个必然是减
否则,那你终点的值,根本连是不是最值都不能保证,只多试几组数就会发现排序并未完成,也就是说那个算法是错的

以上分析就到这里了,当你看明白这文章以后,相信你以后,一眼就可以看出一个自称冒泡算法的代码,是不是错的

[ 本帖最后由 御坂美琴 于 2010-10-6 16:54 编辑 ]
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2010-10-04 16:39
遮天云
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学习了~
2010-10-04 16:59
遮天云
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不过问一下版主,为什么每次我调试时 遇到for (int ed = len-1; ed > 0; --ed)这种情况就报错呢?我用的VC 6.0!而改成int ed=len-1;
for(ed=len-1;ed>0;ed--)就行了呢
2010-10-04 17:05
御坂美琴
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VC6对标准支持的不够好,把for里面的定义,写在for前面就正常了

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2010-10-04 17:37
御坂美琴
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还有一个可能是你用C方式编译的吧?早期的C不支持这种写法,或者大家都改成这样吧:

int bubblesort_t(int* arr, int len)
{
    int ed;
    for (ed = len-1; ed > 0; --ed) // ed 控制内循环的结束边界
    {
        int iter;
        for (iter = 0; iter < ed; ++iter) // 内循环,it遍历从 0 至 ed-1
        {
            if ( !(arr[iter] <= arr[iter+1]) ) // 大小比较,比较方式直接决定排序的方式
            {
                SWAP(arr[iter], arr[iter+1]);  // 对不符合比较结果的,使其交换,以符合比较的方式
            }
        }
    }
    return 0;
}

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2010-10-04 17:52
遮天云
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哦!受教了!谢谢了!
2010-10-04 18:01
菜虫编编
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那么长,而且还那么的繁琐,作铺垫的变量也太多了吧!!
精简才是精华啊!~~~

心境决定环境,想法决定活法,思路决定出路!
2010-10-04 19:10
御坂美琴
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以下是引用菜虫编编在2010-10-4 19:10:35的发言:

那么长,而且还那么的繁琐,作铺垫的变量也太多了吧!!
精简才是精华啊!~~~

繁琐吗?我是从你写的代码精简出来的

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2010-10-04 19:32
菜虫编编
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回复 8楼 御坂美琴
当我没说过!~~

心境决定环境,想法决定活法,思路决定出路!
2010-10-04 19:41
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回复 楼主 御坂美琴
写的太好了,可以好好学习一下了,谢谢
2010-10-05 10:52
快速回复:冒泡算法讲解
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