为什么冒泡排序需要嵌套循环?

时间:2012-09-04 08:32:58

标签: c++ algorithm sorting bubble-sort

我将开始新的问题。我昨天提出了这个问题,想知道我的程序中有什么问题。下面给出了该程序,你们人们指出,以下程序只进行一次排序,并且还需要一个外部循环。那时我很好,好。但是当我查看程序时,我感到困惑,需要问为什么我们需要外部循环以及排序,因为只有一个循环可以进行排序(在我看来)。首先看下面的程序然后我在程序结束时提出我的逻辑。

#include <iostream.h>
#include <conio.h>

using namespace std;

main()
{

    int number[10];
    int temp = 0;
    int i = 0;

    cout << "Please enter any ten numbers to sort one by one: "
         << "\n";

    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        cin >> number[i];
    }

    i = 0;

    for (i = 0; i < 9; i++)
    {

        if (number[i] > number[i + 1])
        {
            temp = number[i + 1];
            number[i + 1] = number[i];
            number[i] = temp;
        }
    }
    i = 0;
    cout << "The sorted numbers are given below:"
         << "\n";

    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        cout << number[i] << "\n";
    }

    getch();
}

我认为带有气泡条件的ONLY循环应该进行排序。查看以下程序循环:

for (i=0;i<9;i++)
if(number[i]>number[i+1])
{
    temp=number[i+1];
    number[i+1]=number[i];
    number[i]=temp;

}

现在我解释一下我在想这个循环“应该”做什么。它首先将数字[0]与数字[1]进行比较。如果条件满足,它将执行IF语句的正文。然后我将增加1(i ++)。然后在下一次迭代中,比较的值将是数字[1]和数字[2]。那么为什么它不会发生并且循环仅在通过后退出?换句话说,可能是我试图要求IF语句不会在for循环中重复?在我看来它确实如此。我非常感谢你的帮助和意见,我的问题可能很小,但这就是我的进展。

4 个答案:

答案 0 :(得分:14)

让我举个例子,我们只拿3个号码。所以你输入

13, 3 ,1 

现在你开始对你的表现进行排序。所以比较13和3 13 > 3所以切换它们。 现在我们有了。

3, 13, 1

现在它会比较你所说的下一对= 13和1 13 > 1所以新订单将是

3, 1, 13

现在你的循环已经完成,你错过了比较3和1 实际上第一个循环只排序最多的数字!

答案 1 :(得分:11)

  

因为只有一个循环可以进行排序(在我看来)

这不正确。没有详细说明,循环的常数不足以排序,因为排序是Omega(nlogn)问题。意思是,对于任何算法 1,2 O(1)(常数,包括1)个循环数量是不够的。

考虑输入

5, 4, 3, 2, 1 

单个循环的冒泡排序会:

4, 5, 3, 2, 1
4, 3, 5, 2, 1 
4, 3, 2, 5, 1
4, 3, 2, 1, 5

因此算法最终会得到数组:[ 4, 3, 2, 1, 5],它没有排序。

一个冒泡排序循环之后,您只能保证最后一个元素(在示例中确实会发生)。第二次迭代将确保最后两个元素到位,n次迭代将确保数组确实已排序,从而产生n循环,这是通过嵌套循环实现的。 / p>


(1)外部循环有时被隐藏为递归调用(quick sort是它发生的一个例子) - 但仍然存在循环。
(2)Comparisons based algorithms,确切地说。

答案 2 :(得分:2)

对于气泡排序,传递只是将最大的元素移动到数组的末尾。所以你需要n-1次传递来获得一个排序数组,这就是你需要其他循环的原因。现在为您的代码1传递意味着

if(number[0]>number[0+1])
{
    temp=number[0+1];
    number[0+1]=number[0];
    number[0]=temp;

}
if(number[1]>number[1+1])
{
    temp=number[1+1];
    number[1+1]=number[1];
    number[1]=temp;

}
.....6 more times
if(number[8]>number[8+1])
{
    temp=number[8+1];
    number[8+1]=number[8];
    number[8]=temp;

}

因此你可以看到IF语句重复本身,它只是在所有9个IF之后,bigts元素移动到数组的末尾

答案 3 :(得分:1)

这是不对的,因为

  

该算法的名称从较小元素“冒泡”的方式到列表顶部。 (Bubble sort

因此,在第一个循环结束时,我们得到最小元素。因此,为了完整排序,我们必须保持总n次循环。 (其中n =数字的总大小)