冒泡算法的改進具體實現(xiàn)
冒泡排序算法的思想：
首先將第一個記錄的關(guān)鍵字和第二個關(guān)鍵字進行比較，若為逆序則將兩個記錄進行交換。
然后比較第二個記錄和第三個記錄的關(guān)鍵字，直至第n-1個記錄和第n個記錄進行比較為止，一趟過后最大的元素會沉入最底部。
然后進行第二趟排序，對前 n-1 個記錄進行同樣1、2的操作，結(jié)果就是關(guān)鍵字次大的記錄被安排到n-1位置上。
依次進行第 i 趟排序，對前 n-i 個記錄進行同樣的1、2的操作，直到一趟沒有進行過任何比較的操作，排序結(jié)束。
先看一下基礎(chǔ)冒泡算法：
int BubbleSort(MergeType* L)
{
int i, j;
for (i = 0; i <= L->len-1; i++)
{
for (j = 0; j < L->len-1-i; j++)
{
if (L->elem[j+1] < L->elem[j])
{
SWAP(L->elem[j+1], L->elem[j] );
}
}
}
return 0;
}
這里的MergeType類型如下：
typedef struct _SQLIST{
int* elem;
int len; //實際長度
int size; //分配空間
}SqList, *pSqList;
typedef _SQLIST MergeType;
核心思想是每次選出最大的數(shù)沉入底部，直至沒有數(shù)據(jù)可比較。
首先計算一下它的時間復(fù)雜度，這里以最壞的情況來計算的話：
（n-1）+（n-2）+……+ 1 + 0 = n*（n-1）/ 2 = O(n^2)
最好的情況就是已經(jīng)排序好，不需要進行比較
首先看到其不足之一：就是頻繁交換元素。如何避免，可以存放在一個合適的位置，精簡算法一：
int BubbleSortEx(MergeType* L)
{
int i = 0, j = 0;
int max, temp;
for (i = 0; i <= L->len-1; i++)
{
temp = L->elem[0];
max = 0;
for (j = 1; j < L->len-i; j++)
{
if (L->elem[j] > temp)
{
temp = L->elem[j];
max = j;
}
}
//printf("%d:%d \n", max, temp);
swap(L->elem[L->len-1-i], L->elem[max] );
}
return 0;
}
看到這里每次仍然需要頻繁的進行賦值操作，當(dāng)然只是微不足道的，但是賦值也會增加cpu執(zhí)行的時間，所以精簡算法二:
int BubbleSortEx(MergeType* L)
{
int i, j , max;
for (int i = 0; i <= L->len-1; i++)
{
max = 0;
for (j = 1; j < L->len-i; j++)
{
if (L->elem[j] > L->elem[max])
{
max = j;
}
}
//printf("%d:%d \n", max, L->elem[max]);
swap(L->elem[L->len-1-i], L->elem[max] );
}
return 0;
}
這里的兩個swap是不一樣的，當(dāng)然也可以使用一樣的，看如下具體的實現(xiàn)：
#define SWAP(a, b) \
{ \
int temp = (a); \
(a) = (b); \
(b) = temp; \
}
inline void swap(int& a, int& b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
第一個是采用宏替換，當(dāng)然主要是增加預(yù)處理的時間，主要是用宏會出現(xiàn)意想不到的錯誤
第二個是函數(shù)，這里使用了引用，可以減少指針使用的形參變量副本的創(chuàng)建，但是這里使用了inline，所以還是替換
測試程序：
int PrintList(MergeType *L);
int ScanfList(MergeType *L, const int nScanfType = -1);
int SortTest()
{
printf("--- %s ---\n", __FUNCTION__);
MergeType pList;
MergeType pT;
pList.elem = (int*)malloc(sizeof(int)*10);
pList.len = 10;
pList.size = 10;
ScanfList(&pList); /*輸入數(shù)據(jù)*/
BubbleSortEx(&pList);/*冒泡排序*/
PrintList(&pList);/*輸出數(shù)據(jù)*/
free(pList.elem);
pList.elem = NULL;
return 0;
}
數(shù)據(jù)輸入：
int ScanfList(MergeType *L, const int nScanfType)
{
if (!L->elem)
{
return -1;
}
printf("Old List\t: ");
for (int i = 0; i <= L->len; i++ )
{
if( i == L->len )
{
printf("\n");
break;
}
switch (nScanfType)
{
case 0:
{
break;
}
default:
L->elem[i] = 11 * i - i * i;
break;
}
printf("%d ", L->elem[i]);
}
return 0;
}
數(shù)據(jù)輸出：
int PrintList(MergeType *L)
{
if (!L->elem)
{
return -1;
}
printf("Sort List\t: ");
for (int i = 0; i <= L->len; i++ )
{
if (i == L->len)
{
printf("\n");
break;
}
printf("%d ", L->elem[i]);
}
return 0;
}
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