C++算法（十二）冒泡排序 最基础的排序算法

冒泡排序一、题目描述二、解题思路及代码实现

1、解题思路2、C++代码实现 三、提交结果总结

给定一个数组 in，请实现插入排序算法。

示例:

输入: in = [3,4,2,1,5,0]
输出: ret = [0,1,2,3,4,5]

冒泡排序的思想:
内循环：数组从最左边开始，依次比较相邻的元素，如果左侧元素大于右侧元素，则交换两个元素，直到最右侧的元素。这样一轮循环下来，最大元素已经被交换到了最右侧。
外循环：控制内循环。每执行一遍内循环，外循环遍历次数-1，当外循环结束时，数组即完成排序。
优化：增加一个标志，当内循环没有交换任何一个元素的时候，可以退出排序，提前完成排序工作，可以提高效率。

我们可以通过调试查看每次循环的执行结果，来理解冒泡排序：
1、初始状态：

2、第一轮内循环：最大值5已经排好序
i=0：3、4不变，结果： 3, 4, 2 ,1, 5, 0
i=1：4、2交换，结果： 3, 2, 4 ,1, 5, 0
i=2：4、1交换，结果： 3, 2, 1 ,4, 5, 0
i=3：4、5不变，结果： 3, 2, 1 ,4, 5, 0
i=4：5、0交换，结果： 3, 2, 1 ,4, 0, 5
i=5 j=5：结束内循环

3、第二轮内循环：4已经排好序
i=0：3、2交换，结果： 2, 3, 1 ,4, 0, 5
i=1：3、1交换，结果： 2, 1, 3 ,4, 0, 5
i=2：3、4不变，结果： 2, 1, 3 ,4, 0, 5
i=3：4、0交换，结果： 2, 1, 3 ,0, 4, 5
i=4 j=4：结束内循环

4、第三轮内循环：3已经排好序
i=0：2、1交换，结果： 1, 2, 3 ,0, 4, 5
i=1：2、3不变，结果： 1, 2, 3 ,0, 4, 5
i=2：3、0交换，结果： 1, 2, 0 ,3, 4, 5
i=3 j=3：结束内循环

5、第四轮内循环：2已经排好序
i=0：1、2不变，结果： 1, 2, 0 ,3, 4, 5
i=1：2、0交换，结果： 1, 0, 2 ,3, 4, 5
i=2 j=2：结束内循环

6、第五轮内循环：1已经排好序
i=0：0、1交换，结果： 0, 1, 2 ,3, 4, 5
i=1 j=1：结束内循环

7、外循环j等于0退出，此时只有一个最左侧元素，自然是最小值，无需再处理，排序完成。

vector bubble_sort(vector in) {
    int flag = true;
    int length = in.size();

    for (int j = length - 1; j > 0; j--) {
        for (int i = 0; i < j; i++) {
            if (in.at(i) > in.at(i+1)) {
                int tmp = in.at(i+1);
                in[i+1] = in[i];
                in[i] = tmp;
                flag = false;
            }
        }

        if (flag) return in;

        flag = true;
    }

    return in;
}

无提交结果。

冒泡排序算是最基础的一种排序算法，其时间复杂度为O(N*N)，就像水底的气泡，越往上冒，泡泡越大。这个c++版本的冒泡排序是加入了优化算法的，并不一定需要外循环全部执行完才退出，当内循环没有一次元素交换时，就表明所有元素已经排好序了，可以提前退出，结束排序了。