数据结构与算法(冒泡排序)
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因此： 时间效率：O（n2) —因为要考虑最坏情况 空间效率：O（1） —只在交换时用到一个缓冲单元 稳 定 性： 稳定 —相同元素在排序前后的次序未改变
数据结构与算法
三 程序实现
程序实现
分析可得：N个数字要排序完成，总共进行N-1趟排序，每i趟的排序次数为 (N-i)次，所以可以用双重循环语句，外层控制循环多少趟，内层控制每一趟 的循环次数
数据结构与算法 排序 ： 冒泡排序
本节学习要点
了解排序的基本概念 理解冒泡排序的算法思想（重点） 使用JAVA语言实现冒泡排序（难点）
教学课时：1课时
数据结构与算法
一 排序概述
什么是排序
将一组杂乱无章的数据按一定的规律顺次排列起来。
存放在数据表中
按关键字排序
排序的目的是什么？ —— 便于查找！
要比较。
数据结构与算法
二 冒泡排序
执行过程
关键字序列 T =（ 76，18，99，35，12 ）
第 一
76
18
18
18
18
趟
18
76
76
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排
序
99
99
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35
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过
程
35
35
35
99
12
演
示
12
12
12
12
99
数据结构与算法
二 冒泡排序
执行过程
初 态 第一趟 第二趟 第三趟 第四趟
冒
泡
76
一 排序概述
内部排序 若待排序记录都在内存中，整个排序过程不需要 访问外存便能完成，则称此类排序问题为内部排 序。
外部排序 反之，若参加排序的记录数量很大，整个序列的 排序过程不可能在内存中完成，则称此类排序问 题为外部排序。
数据结构与算法
一 排序概述
内部排序的方法
内部排序的过程是一个逐步扩大记录的有序序列长度的过程。
用JAVA 语言实现上述双向冒泡排序算法
数据结构与算法
数据结构与算法
三 程序实现
程序实现
示例程序：
数据结构与算法
四 课外拓展
操作实践
思考：能否设计一个双向冒泡排序算法？
使得一趟排序之后，记录的无序序列R[s..t]将变为：R[s]最小、R[t]最大！
初态： 21，25，49， 25， 16， 08
第1趟 第2趟 第3趟
21，25，25， 16， 08， 49 08，21，25， 25， 16， 49 08，21，25， 16， 25， 49 08，16，21， 25， 25， 49 08，16，21， 25， 25， 49 08，16，21， 25， 25， 49
次 序保持不变，则称这种排序算法是稳定的。
原始记录：{张三，16}、 {李四，18}、 {王五，17}、{赵六，17} 排序1： {张三，16} 、{王五，17}、 {赵六，17}、{李四，18} 稳定 排序2： {张三，16}、 {赵六，17}、 {王五，17}、{李四，18} 不稳定
数据结构与算法
18
18
18
12
排 序
18
76
35
12
18
过
99
பைடு நூலகம்35
12
35
35
程
演
35
12
76
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示
12
99
99
99
99
数据结构与算法
二 冒泡排序
分析总结
关键字序列 T =（ 76，18，99，35，12 ）
序列长度为 5，共进行了 4 趟排序：
第 1 趟：进行了 4 次比较 第 2 趟：进行了 3 次比较 第 3 趟：进行了 2 次比较
通常是如何排序的？ —— 两个基本操作！
• 比较——比较两个关键字的大小 • 移动—— 将记录从一个位置移动到另一个位置
数据结构与算法
一 排序概述
排序的优劣
排序算法的好坏如何衡量？
• 时间效率 —— 排序速度（即排序所花费的全部比较次数） • 空间效率 —— 占内存辅助空间的大小 • 稳定性 —— 若两个记录A和B的关键字值相等，但排序后A、B的先后
每趟结束时，都能找出 一个最大值，并将其移 动到最后面的位置。
第 4 趟：进行了 1 次比较
结论：n个关键字要进行n-1趟排序； 第1趟要比较n-1次，第i趟要比较n-i次。 两两比较、逐趟比较
数据结构与算法
三冒泡排序
算法分析
•最好情况：初始排列已经有序，只执行一趟起泡，做 n-1 次关键码比较，不 移动对象。 •最坏情形：初始排列逆序，算法要执行n-1趟起泡，第i趟(1 i n) 做了n- i 次 关键码比较，执行了n-i 次对象交换。
有序序列区 有序序列区
无序序列区
经过一趟排序
无序序列区
基于不同的“扩大” 有序序列长度的方法，内部排序方法大致可分下列 几种类型：
交换排序 插入排序 选择排序 归并排序 基数排序
数据结构与算法
二 冒泡排序
基本思想
冒泡排序是一种极其简单的排序算法，它依次比较相邻两个元素，如 果他们的顺序错误就把他们调换过来，直到没有元素再需要交换，排序完成。 这个算法的名字由来是因为越小(或越大)的元素会经由交换慢慢“浮”到数 列的顶端。
小（轻）的上浮
大（重）的下沉
数据结构与算法
二 冒泡排序
执行过程 冒泡排序算法的执行过程如下：
1. 比较相邻的元素，如果前一个比后一个大，就把它们两个调换位置。 2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这
步做完后，最后的元素会是最大的数。 3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。 4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需
数据结构与算法
三 程序实现
程序实现
分析可得：N个数字要排序完成，总共进行N-1趟排序，每i趟的排序次数为 (N-i)次，所以可以用双重循环语句，外层控制循环多少趟，内层控制每一趟 的循环次数
数据结构与算法 排序 ： 冒泡排序
本节学习要点
了解排序的基本概念 理解冒泡排序的算法思想（重点） 使用JAVA语言实现冒泡排序（难点）
教学课时：1课时
数据结构与算法
一 排序概述
什么是排序
将一组杂乱无章的数据按一定的规律顺次排列起来。
存放在数据表中
按关键字排序
排序的目的是什么？ —— 便于查找！
要比较。
数据结构与算法
二 冒泡排序
执行过程
关键字序列 T =（ 76，18，99，35，12 ）
第 一
76
18
18
18
18
趟
18
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排
序
99
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过
程
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演
示
12
12
12
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数据结构与算法
二 冒泡排序
执行过程
初 态 第一趟 第二趟 第三趟 第四趟
冒
泡
76
一 排序概述
内部排序 若待排序记录都在内存中，整个排序过程不需要 访问外存便能完成，则称此类排序问题为内部排 序。
外部排序 反之，若参加排序的记录数量很大，整个序列的 排序过程不可能在内存中完成，则称此类排序问 题为外部排序。
数据结构与算法
一 排序概述
内部排序的方法
内部排序的过程是一个逐步扩大记录的有序序列长度的过程。
用JAVA 语言实现上述双向冒泡排序算法
数据结构与算法
数据结构与算法
三 程序实现
程序实现
示例程序：
数据结构与算法
四 课外拓展
操作实践
思考：能否设计一个双向冒泡排序算法？
使得一趟排序之后，记录的无序序列R[s..t]将变为：R[s]最小、R[t]最大！
初态： 21，25，49， 25， 16， 08
第1趟 第2趟 第3趟
21，25，25， 16， 08， 49 08，21，25， 25， 16， 49 08，21，25， 16， 25， 49 08，16，21， 25， 25， 49 08，16，21， 25， 25， 49 08，16，21， 25， 25， 49
次 序保持不变，则称这种排序算法是稳定的。
原始记录：{张三，16}、 {李四，18}、 {王五，17}、{赵六，17} 排序1： {张三，16} 、{王五，17}、 {赵六，17}、{李四，18} 稳定 排序2： {张三，16}、 {赵六，17}、 {王五，17}、{李四，18} 不稳定
数据结构与算法
18
18
18
12
排 序
18
76
35
12
18
过
99
பைடு நூலகம்35
12
35
35
程
演
35
12
76
76
76
示
12
99
99
99
99
数据结构与算法
二 冒泡排序
分析总结
关键字序列 T =（ 76，18，99，35，12 ）
序列长度为 5，共进行了 4 趟排序：
第 1 趟：进行了 4 次比较 第 2 趟：进行了 3 次比较 第 3 趟：进行了 2 次比较
通常是如何排序的？ —— 两个基本操作！
• 比较——比较两个关键字的大小 • 移动—— 将记录从一个位置移动到另一个位置
数据结构与算法
一 排序概述
排序的优劣
排序算法的好坏如何衡量？
• 时间效率 —— 排序速度（即排序所花费的全部比较次数） • 空间效率 —— 占内存辅助空间的大小 • 稳定性 —— 若两个记录A和B的关键字值相等，但排序后A、B的先后
每趟结束时，都能找出 一个最大值，并将其移 动到最后面的位置。
第 4 趟：进行了 1 次比较
结论：n个关键字要进行n-1趟排序； 第1趟要比较n-1次，第i趟要比较n-i次。 两两比较、逐趟比较
数据结构与算法
三冒泡排序
算法分析
•最好情况：初始排列已经有序，只执行一趟起泡，做 n-1 次关键码比较，不 移动对象。 •最坏情形：初始排列逆序，算法要执行n-1趟起泡，第i趟(1 i n) 做了n- i 次 关键码比较，执行了n-i 次对象交换。
有序序列区 有序序列区
无序序列区
经过一趟排序
无序序列区
基于不同的“扩大” 有序序列长度的方法，内部排序方法大致可分下列 几种类型：
交换排序 插入排序 选择排序 归并排序 基数排序
数据结构与算法
二 冒泡排序
基本思想
冒泡排序是一种极其简单的排序算法，它依次比较相邻两个元素，如 果他们的顺序错误就把他们调换过来，直到没有元素再需要交换，排序完成。 这个算法的名字由来是因为越小(或越大)的元素会经由交换慢慢“浮”到数 列的顶端。
小（轻）的上浮
大（重）的下沉
数据结构与算法
二 冒泡排序
执行过程 冒泡排序算法的执行过程如下：
1. 比较相邻的元素，如果前一个比后一个大，就把它们两个调换位置。 2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这
步做完后，最后的元素会是最大的数。 3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。 4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需