冒泡排序跟选择排序是八大排序里最简单的两个,有时候简单意味着高效,但这种想法在这两种排序上行不通,恰恰这两种排序的时间复杂度都是O(n^2)级别的,相对于快排的平均时间复杂度O(nlog2n)来说,确实慢了不少。因此,在还不会使用别的排序方法之前,我们可以先对这两种排序方法进行优化,尽量减少运行时间。
一、冒泡排序
冒泡排序有两种比较好的优化方法:
1.在二级循环外进行优化:
这种方法即在两个for循环之间加入一个标志变量flag,先贴代码:(这是升序排序)
void BubbleSort_Optimization_1(int arr[],int size) {
for (int i = 0;i < size-1;i++) {
int flag = 1;
for (int j = 0;j < size - 1 - i;j++) {
int temp;
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
temp = arr[j + 1];
arr[j + 1] = arr[j];
arr[j] = temp;
flag = 0;
}
}
if (flag)
break;
}
return;
}
代码第三行处定义了一个标志变量flag,赋初值为1,进入二级循环,只要在二级循环里不会进入if()语句,那么flag的值就会为1,如果执行完二级循环后flag的值仍为1就意味着整个数列从下标0开始到size-1-i为止都是有序的,那么接下来的外层循环就没必要再进行了,直接结束排序过程。
2.第二种优化即是对内层循环进行的优化:
void BubbleSort_Optimization_2(int arr[], int size) {
int k = size - 1;
int temp_k; //temp_k用来暂时存k应赋予的值
for (int i = 0;i < size;i++) {
int flag = 1;
for (int j = 0;j < k;j++) { //这里的循环的上界设置为k
int temp;
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
temp = arr[j + 1];
arr[j + 1] = arr[j];
arr[j] = temp;
temp_k = j; //这里将最后一次交换值时的下标j记录下来,等待赋予k
flag = 0;
}
}
k = temp_k;
if (flag) //这里依旧是只要数列后边有序就结束排序
break;
}
return;
}
其实上面的代码时两种优化的结合体,第二种优化的关键点在内层循环的上界设置为k,而k的值来自最后一次交换变量所对应的下标j,这样就可以更进一步把排序的范围缩小,减少时间。
二、选择排序的优化
本博文只列出一种选择排序的优化方法:
一般的选择排序每遍历一次数组,只找出最大或最小的那个值,那如果我们在一次遍历之后就把最大和最小值都找出来呢,时间在理论上会比原来少花一半左右。具体代码如下:
void SelectionSort_Optimization(int arr[], int size) {
int left=0, right=size-1; //left跟right用于循环上下界的左右逼近
while(left<right){
int temp;
int max=right, min=left;
for (int i = left;i <= right;i++) {
if (arr[i] > arr[max]) {
max = i;
}
if (arr[i] < arr[min]) {
min = i;
}
}
temp = arr[max]; //
arr[max] = arr[right]; // 这块代码将遍历后的最大值交换到右边
arr[right] = temp; //