起泡排序算法及其算法的验证

题目描述：

请创建一个一维整型数组用来存储待排序关键码，关键码从数组下标为1的位置开始存储，下标为0的位置不存储关键码。输入关键码的个数，以及各个关键码，采用起泡排序方法对关键码数组进行排序（从小到大）。输出排好序之前的每一趟排序后的关键码序列。

输入描述

各个命令以及相关数据的输入格式如下：
第一行输入关键码的个数n
第二行输入n个整型关键码

输出描述

输出关键码比较过程，即输出每一趟排序后的关键码序列，每轮一行，关键码之间以空格隔开，最后一个关键码后有空格，然后回车

输入样例

输入样例1：
5
1 2 4 3 5
输入样例2：
5
5 4 3 2 1

输出样例

方法一：（独创的馊主意）

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{ int a[100],n,temp; //输入排序数的个数； cin>>n;for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i];//起泡排序 for(int i=0;i<n;i++) { if(n%2==0)//n的奇偶判断for(int j=0;j<n-i;j++){ if(a[j]>a[j+1]){  temp=a[j];a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp; } }elsefor(int j=0;j<n-i-1;j++){ if(a[j]>a[j+1]){    temp=a[j];a[j]=a[j+1]; a[j+1]=temp; } }//用于控制验证是否排序将完成（完成前的每一趟交换后的数据输出）； int flag=1;for(int c=0;c<n-1;c++){if(a[c]>=a[c+1]){flag=0;}}if(flag==0){for(int k=0;k<n;k++){cout<<a[k]<<" ";}} }//对排序完成后的数据输出 for(int k=0;k<n;k++)cout<<a[k]<<" ";return 0;
}

方法二：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{   int n,b1=0;while(cin>>n){int j;b1++;int data[n+1];for(int i=0;i<n;i++){cin>>data[i];}int temp,ex,b;ex=n-1; cout<<"输出样例"<<b1<<"："<<endl;while(ex!=0){b=ex;ex=0;for(j=0;j<b;j++) {if(data[j]>data[j+1]){temp=data[j];data[j]=data[j+1];data[j+1]=temp;ex=j;}}int flag=1;for(int c=0;c<n-1;c++){if(data[c]>=data[c+1]){flag=0;}}if(flag==0){for(int k=0;k<n;k++){cout<<data[k]<<" ";}cout<<endl;} }for(int k=0;k<n;k++){cout<<data[k]<<" ";}}
}

方法三：（和方法二一样，只不过构造了函数）

#include <iostream>
using namespace std;
class Sort
{
public:void BubbleSort(int data[]);int length;
};void Sort::BubbleSort(int data[])
{int j;int exchange;int bound;int temp;exchange = length-1;  //第一趟起泡排序的区间是  [0-length-1]while(exchange != 0){bound = exchange; exchange = 0;for ( j = 1; j < bound;j++){if(data[j] > data[j+1]){temp = data[j];data[j] = data[j+1];data[j+1] = temp;exchange = j;}}int flag=1;for (j = 1; j < length-1;j++){if (data[j] > data[j+1]) flag=0;}if(flag==0){for (int k = 1;k < length;k++){cout <<data[k]<<" ";}cout <<endl;}}for (int k = 1;k < length;k++){cout << data[k]<<" ";}
}int main ()
{int i;cin>> i;int a[i+1];Sort S;S.length = i+1;for (int j = 1;j < i+1;j++){cin>> a[j];}S.BubbleSort(a);return 0;
}

冒泡排序是因为越小的元素会经由交换以升序或降序的方式慢慢浮到数列的顶端，就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名冒泡排序。

复杂度与稳定性

思路原理

以顺序为例

从第一个元素开始一个一个的比较相邻的元素，如果第一个比第二个大即a[1]>a[2]，就彼此交换。
从第一对到最后一对，对每一对相邻元素做一样的操作。此时在最后的元素应该会是最大的数，我们也称呼一遍这样的操作为一趟冒泡排序。
针对所有的元素重复以上的步骤，每一趟得到的最大值已放在最后，下一次操作则不需要将此最大值纳入计算。
持续对每次对越来越少的元素，重复上面的步骤。
直到所有的数字都比较完成符合a[i]<a[i+1]，即完成冒泡排序。

图示过程

以数组数据{ 70,50,30,20,10,70,40,60}为例：

如图，每一次排序把一个最大的数被放在了最后，然后按照这个趋势逐渐往前，直到按从小到大的顺序依次排序。

到了第4轮的时候，整个数据已经排序结束了，但此时程序仍然在进行。

直到第5，6，7轮程序才算真正的结束，这其实是一种浪费算力的表现。

void bubble(int a[],int n) {for(int i=0; i<n; i++) {for(int j=0; j<n-i; j++) {if(a[j]>a[j+1]) {swap(a[j],a[j+1]);  //交换数据}}}
}

注意，由于C++的namespace std命名空间的使用，std自带了交换函数swap(a,b)，可以直接使用，其功能是交换a与b的两个值，当然你可以自定义swap函数

其代码为

void swap(int &a, int &b) { //指定类型（整型）int temp = a;a = b;b = temp;
}

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