排序算法总结——冒泡排序与鸡尾酒排序（C++实现）

排序算法总结——冒泡排序与鸡尾酒排序（C++实现）
1、冒泡排序
冒泡排序（bubble sort），是⼀种基础的交换排序。

基本思想是，把相邻的元素两辆进⾏⽐较，当⼀个元素⼤于右侧相邻元素时，交换它们的位置；当⼀个元素⼩于或等于右侧相邻元素时，位置不变。

冒泡排序是⼀种稳定排序，值相等的元素并不会打乱原本的顺序。

由于该排序算法每⼀轮都要遍历所有元素，总共遍历（元素数量-1）轮，平均时间复杂度为O(n2)。

升级版1：
对于序列的后半部分已经是有序的情况，如果能判断出有序，并作出标记，那么剩下的⼏轮排序就不必执⾏了。

利⽤bool变量isSorted作为标记，如果在本轮排序中，元素有交换，则说明数列⽆序；如果没有元素交换，则说明数列已然有序，直接跳出⼤循环。

升级版2：
界定序列有序区。

在每⼀次排序后，记录下来最后⼀次元素交换的位置，该位置即为⽆序数列的边界，再往后就是有序区了。

class Solution
{
public:
void bubble_sort(int* data, int length)
{
if (data == nullptr || length <= 0)
return;
// ⽆序数列的边界，每次⽐较到这即停⽌
int sortBoard = length - 1;
for (int i = 0; i < length - 1; ++i)
{
//记录最后⼀次交换的位置
int lastExchangeIndex = 0;
// 有序标志，每⼀轮的初始值都是true；
bool isSorted = true;
for (int j = 0; j < sortBoard; ++j)
{
int temp = 0;
if (data[j] > data[j + 1])
{
temp = data[j + 1];
data[j + 1] = data[j];
data[j] = temp;
// 因为有元素进⾏交换，所以不是有序的，标记变为false；
isSorted = false;
// 将⽆序数列的边界更新为最后⼀次交换元素的位置
lastExchangeIndex = j;
}
}
sortBoard = lastExchangeIndex;
if (isSorted)
break;
}
}
};
2、鸡尾酒排序（cocktail sort）
鸡尾酒排序法的元素⽐较和交换过程是双向的。

在⼤部分元素已经有序的情况下，减少排序的次数。

缺点就是代码量较⼤。

时间复杂度也是O(n2)。

class Solution
{
public:
void cocltail_sort(int* data, int length)
{
if (data == nullptr || length <= 0)
return;
int temp = 0;
for (int i = 0; i < length / 2; ++i)
{
// 有序标志，每⼀轮的初始值都为true;
bool isSorted = false;
// 奇数轮，从左向右⽐较和变换
for (int j = i; j < length - i - 1; ++j)
{
if (data[j] > data[j + 1])
{
temp = data[j + 1];
data[j + 1] = data[j];
data[j] = temp;
// 因为有元素交换，所以不是有序的，标记变为false isSorted = false;
}
}
if (isSorted) break;
// 偶数轮，将isSorted重新标记为true；
isSorted = false;
for (int j = length - i - 1; j > i; --j)
{
if (data[j] < data[j - 1])
{
temp = data[j - 1];
data[j - 1] = data[j];
data[j] = temp;
// 因为有元素交换，所以不是有序的，标记变为false isSorted = false;
}
}
if (isSorted) break;
}
}
};
⽤⼀个特殊的测试案例：
void test()
{
int data[] = { 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1 };
int length = sizeof(data) / sizeof(int);
Solution M;
M.cocltail_sort(data, length);
for (int i = 0; i < length; ++i)
cout << data[i] << "";
cout << endl;
}。