排序算法系类-交换之冒泡优化

前言

上一篇博客介绍了冒泡排序：点击打开链接，今天我来说说冒泡的优化。

优化一

冒泡排序的重要思想就是两两比较，然后交换，这样对于一组杂乱无章的小型数组来说是很有效的，但是如果一个数组经过几轮交换已经变的有序了，例如[2,1,3,4,5,6,7]这个数组，经过第一轮，已经变成有序的了，但顽固的冒泡还是要继续进行没有营养的两两比较，从而牺牲了时间。所以对于这种情况，对冒泡排序进行小型整容，便可以减少程序运行时间。

原理

方法就是用一个flag来判断一下，当前数组是否已经有序，如何判断是否有序呢？如果里面一层循环在某次扫描中没有执行交换，则说明此时数组已经全部有序列，无需再扫描了。因此，每次发生交换，就标记，如果某次循环完没有标记，则说明已经完成排序，退出循环，这样可以明显的提高冒泡排序的表现~

代码如下

    void maopao2(int a[], int size)      {          bool flag = true;          for (int i = 0; i < size -1; i++)          {              // 每次先重置为false              flag = false;              for (int j = size - 1; j > i ; j--)              {                  if (a[j-1] > a[j])                  {                      int temp = a[j-1];                      a[j-1] = a[j];                      a[j] = temp;                            flag = true;                  }              }              // 如果上一次扫描没有发生交换，则说明数组已经全部有序，退出循环              if (!flag)                  break;          }      }  

优化二

原理

在第一步优化的基础上发进一步思考：如果R[i..n]已是有序区间，上次的扫描区间是R[0..i]，记上次扫描时最后 一次执行交换的位置为lastSwapPos，则lastSwapPos在o与i之间，不难发现R[lastSwapPos..i]区间也是有序的，否则这个区间也会发生交换；所以下次扫描区间就可以由R[0..i] 缩减到[0..lastSwapPos]。

例如： 

              一组无序数：4，6，3，2，7，9，8

第一次排序完毕后是：4，3，2，6，7，8，9 第一次执行交换的位置为lastSwapPos=6

第二次排序完毕后是：3，2，4，6，7，8，9 第二次执行交换的位置为lastSwapPos=2

第二次执行交换的位置为lastSwapPos= 2，第3位，第4位没有执行交换，因为已经是有序，所以第三次交换的扫描区就可以有【0-4】变为【0-2】

代码如下

void maopao3(int a[], int size)  {      int lastSwapPos = 0;      for (int i = 0; i < size - 1; i++)      {          lastSwapPos 0;          for (int j = 1; j <lastSwapPos; j++)          {              if (a[j] > a[j + 1])              {                  int temp = a[j];                  a[j] = a[j+1];                  a[j+1] = temp;                    lastSwapPosTemp = j+1;              }          }          if (lastSwapPos == 0)              break;              }  }  

结语

以上是对于有特殊情况的无序数列，用冒泡排序法时候的优化，优化后程序的运行时间会明显减少。交换排序除了冒泡排序外，还有一种快速排序，实质上也是对冒泡排序的一种改进，下次我们再接着继续……