排序算法--冒泡排序

崔凯
2018-06-11 23:43:42
Php
算法

冒泡排序（Bubble Sort，台湾译为：泡沫排序或气泡排序）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。

走访数列的工作是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。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

冒泡排序对n个项目需要O(n^2)的比较次数，且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实作的排序算法之一，但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。

1、时间复杂度：O(n2)

2、空间复杂度：O(1)

3、稳定排序

4、原地排序

算法描述:

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个；
2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数；
3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；
4. 重复步骤1~3，直到排序完成。

冒泡排序动画展示：

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代码实现

冒泡排序(升序)


function bubble_sort($arr){
    $count = count($arr);
    if ($count < 2) return $arr;

    for($i = 0; $i < $count-1; $i++){             //外层循环n-1；该层循环控制 需要冒泡的轮数
        for($j = 0; $j < $count-1-$i; $j++){      //内层循环n-i-1；该层循环用来控制每轮 冒出一个数 需要比较的次数
             if($arr[$j] > $arr[$j+1] ){          //判断数组大小，颠倒位置(从小往大排序，还是从大往小)
                 $tmp       = $arr[$j+1];         //定义临时容器,然后将两个判断中 大的装进去
                 $arr[$j+1] = $arr[$j];           //大的从新赋值， 
                 $arr[$j]   = $tmp;               //小的从新赋值，把临时容器的变量赋值给他
             }
        }
    }
    return $arr;

}   
$arr=array(11,3,56,62,21,66,32,78,36,76,39,88,34);
bubble_sort($arr);

冒泡排序优化：

冒泡排序第1次遍历后会将最大值放到最右边，这个最大值也是全局最大值。
标准冒泡排序的每一次遍历都会比较全部的元素，虽然最右侧的值已经是最大值了。
改进之后，每次遍历后的最大值，次大值，等等会固定在右侧，避免了重复比较。

$arr_count = count($rand_arr);
for($i=0;$i<$arr_count;$i++){
    //设置flag变量，用来记录数据是否交换完成
    $flag = true;
    for($j=0;$j<$arr_count-1;$j++){
        if($rand_arr[$j] > $rand_arr[$j+1]){
            //进行交换
            $temp = $rand_arr[$j];
            $rand_arr[$j] = $rand_arr[$j+1];
            $rand_arr[$j+1] = $temp;
            $flag = false;
        }
    }
    if($flag){
        break;
    }
}

维基百科：https://en.wikipedia.org/wiki/Bubble_sort

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