排序(1) - 冒泡排序 （图文演示）

所有的排序都以升序为例。考虑复杂度，考虑稳定性的情况。以及在原基础上步步的优化。

冒泡排序：
算法：从头开始比较每一对相邻元素，如果第一个元素比第二个元素大，就交换他们的位置。

举例：

void BubbleSort::sort(int array[], int len)
{
	if (array == NULL || len < 2)
	{
		return;
	}

	this->m_array = array;
	this->m_len = len;

	for(int end = this->m_len - 1; end > 0; end--)
	{
		for(int begin = 1; begin <= end; begin++)
		{
			if(this->cmp(begin,begin-1) < 0)
			{
				this->swap(begin, begin - 1);
			}
			
		}
	}

	for (int i = 0; i < this->m_len; i++)
	{
		cout << this->m_array[i] << "_";
	}
}

冒泡排序的优化1：
首先得知道为什么要进行优化，前一种的算法出现了什么文艺？ 优化就说明前一种的冒泡排序的算法有点“小问题”，首先声明：不是程序出错的问题，而是效率的问题。好的，我们下面举个例子，说明一下。

算法：假设每一轮比较开始，我们都认为数组是有序的，bool flags = true.如果进行了一次交换位置，说明这一轮不是有序的，将flags = false.这样就避免了数组本身是有序的，还“傻傻的”义无反顾的比较下去。

优化方式1:

void BubbleSort1::sort(int array[], int len)
{
	if (array == NULL || len == 1)
	{
		return;
	}

	this->m_array = array;
	this->m_len = len;

	for (int end = this->m_len - 1; end > 0; end--)
	{
		bool flags = true;//假设每次否是排好序的
		for (int begin = 1; begin <= end; begin++)
		{
			if(cmp(begin,begin-1) < 0)
			{
				this->swap(begin, begin - 1);
				//如果有交换 代表没有排好序
				flags = false;
			}
		}

		if (flags == true)
		{
			break;
		}
	}

	for (int i = 0; i < this->m_len; i++)
	{
		cout << this->m_array[i] << "_";
	}
}

，冒泡排序的优化2：
进行过一次的优化之后，我们在进一步的优化思考，在大多数的情况下，数组往往不是直接有序的，而是局部有序的（如下图）。我们需要做的是记录最后一次交换的位置，这样后面的元素就已经排好序，这样可以减少比较的次数，达到优化的目的。

优化方式2：

void BubbleSort2::sort(int array[], int len)
{
	if (array == NULL || len == 1)
	{
		return;
	}

	this->m_array = array;
	this->m_len = len;

	for (int end = this->m_len - 1; end > 0; end--)
	{
		int sortedIndex = 1;
		for (int begin = 1; begin <= end; begin++)
		{
			if(this->cmp(begin,begin - 1) < 0)
			{
				this->swap(begin, begin - 1);
				//最后一次的比较位置
				sortedIndex = begin;
			}
		}
		//改变end的位置。最后一次比较的位置之后的元素全不已经有序了
		end = sortedIndex;
	}

	for (int i = 0; i < this->m_len; i++)
	{
		cout << this->m_array[i] << "_";
	}
}

总结：冒泡排序是最简单的排序方式，后面会陆续更新更多的其他的排序算法。