这段代码是冒泡排序程序吗？

Question

我做了一个简单的冒泡排序程序，代码有效但不知道是否正确。

我对冒泡排序算法的理解是它检查一个元素和它旁边的另一个元素。

#include <iostream>
#include <array>

using namespace std;

int main()
{


    int a, b, c, d, e, smaller = 0,bigger = 0;
    cin >> a >> b >> c >> d >> e;
    int test1[5] = { a,b,c,d,e };

    for (int test2 = 0; test2 != 5; ++test2)
    {
        for (int cntr1 = 0, cntr2 = 1; cntr2 != 5; ++cntr1,++cntr2)
        {
            if (test1[cntr1] > test1[cntr2]) /*if first is bigger than second*/{
                bigger = test1[cntr1];
                smaller = test1[cntr2];

                test1[cntr1] = smaller;  
                test1[cntr2] = bigger;
            }

        }
    }
    for (auto test69 : test1)
    {
        cout << test69 << endl;
    }
    system("pause");


}

Answer 1

这是一个冒泡排序实现。它只是一个非常基本的。

两个改进：

• 外循环迭代每次可能会短一个，因为您可以保证上一次迭代的最后一个元素是最大的。
• 如果在迭代期间没有进行任何交换，您就完成了。 （这是维基百科中bubblesort定义的一部分）

一些cmets：

• 使用更好的变量名（test2？）
• 使用容器或范围的大小，不要硬编码 5。
• 使用std::swap() 交换变量可以简化代码。

Here 是一个更通用的示例，它使用带有我建议的改进和 cmets 的（随机访问）迭代器和 here 以及带有调试打印的 Yves Daoust 提出的改进（迭代到最后一个交换）

Answer 2

你的算法的正确性可以解释如下。

在第一轮（内循环）中，将T[i] > T[i+1] 与可能的交换进行比较，确保T[i]、T[i+1] 中的最大值位于右侧。从左到右对所有对重复确保最后 T[N-1] 包含最大的元素。 （数组只被交换修改的事实确保没有元素丢失或重复。）

在第二遍中，同样的推理，N-1 的第一个元素中最大的一个到达 T[N-2]，并且因为T[N-1] 更大，所以它保持在那里。

更一般地说，在Kth 传递中，N-K+1 第一个元素中最大的一个到达T[N-K]，并保持在那里，而下一个元素保持不变（因为它们已经在增加）。

因此，在N 传递之后，所有元素都已就位。

---

这暗示了一个简单的优化：在传递中最后一次交换之后的所有元素都已就位（否则交换不会是最后一次）。因此，您可以记录最后一次交换的位置并仅执行下一次传递到该位置。

虽然这个改动看起来并没有太大改善，但可以减少传球次数。实际上，通过这个过程，通过次数等于最大位移，即元素必须采取的步骤数才能到达其正确位置（右侧太多的元素一次只能移动一个位置）。

在某些配置中，这个数字可能很小。例如，对已经排序的数组进行排序需要一次，而对所有元素成对交换的数组进行排序需要两次。这是从 O(N²) 到 O(N) 的改进！

Answer 3

是的。您的代码就像冒泡排序一样工作。

输入：3 5 1 8 2

每次迭代后的输出：

                         3 1 5 2 8
                         1 3 2 5 8
                         1 2 3 5 8
                         1 2 3 5 8
                         1 2 3 5 8
                         1 2 3 5 8

实际上，在内部循环中，我们不需要从第二次迭代开始直到数组的末尾，因为前一次迭代的最重元素已经在最后。但这并不能改善时间复杂度。所以，你很高兴..

小型非正式证明：

排序算法背后的想法是遍历值数组（从左到右）。让我们称之为通行证。在传递过程中，值对会被检查并交换为正确的顺序（右上方）。

在第一次通过时，将达到最大值。当达到时，最大值将高于它旁边的值，因此它们将被交换。这意味着 max 将成为传递中下一对的一部分。重复此过程，直到 pass 完成并且 max 移动到数组的右端。

在第二次传递过程中，数组中第二高的值也是如此。唯一的区别是它不会在最后与最大值交换。现在正确设置了两个最右边的值。

在下一次传递中，一个值将被排序到右侧。

有N个值和N遍。这意味着在 N 通过后，所有 N 个值将被排序为：

{第k大，第(k-1)大，......第2大，最大}

Answer 4

不，不是。情况更糟。变量cntr1 没有任何意义。您应该在这里使用test1，并且您应该参考bubblesort 的众多规范实现之一，而不是试图自己弥补。