【愚公系列】2023年11月 十一大排序算法(一)-冒泡排序

🏆 作者简介，愚公搬代码 🏆《头衔》：华为云特约编辑，华为云云享专家，华为开发者专家，华为产品云测专家，CSDN博客专家，阿里云专家博主，腾讯云优秀博主，掘金优秀博主，51CTO博客专家等。 🏆《近期荣誉》：2022年CSDN博客之星TOP2，2022年华为云十佳博主等。

🏆《博客内容》：.NET、Java、Python、Go、Node、前端、IOS、Android、鸿蒙、Linux、物联网、网络安全、大数据、人工智能、U3D游戏、小程序等相关领域知识。

🏆🎉欢迎 👍点赞✍评论⭐收藏

🚀前言

排序算法是一种将一组数据按照特定的规则进行排列的方法。排序算法通常用于对数据的处理，使得数据能够更容易地被查找、比较和分析。

下面是常见的11种排序算法：

1. 冒泡排序（Bubble Sort）：比较相邻的元素，如果前面的元素大于后面的元素，就交换这两个元素的位置。时间复杂度为O(n^2)。
2. 选择排序（Selection Sort）：在未排序的数据中找到最小（大）的元素，放置在已排序的数据末尾。时间复杂度为O(n^2)。
3. 插入排序（Insertion Sort）：将未排序的元素插入到已排序的序列中，时间复杂度为O(n^2)。
4. 希尔排序（Shell Sort）：希尔排序是插入排序的一种改进，它将原序列分割成若干个子序列，对每个子序列进行插入排序，最后对整个序列进行插入排序。时间复杂度为O(nlogn)。
5. 二路归并排序（Merge Sort）：二路归并排序是指将一个序列分成两个子序列，分别对两个子序列进行归并排序，然后将排序好的两个子序列合并成一个有序序列的过程。这种排序思想采用了分治算法的思想，排序效率较高，时间复杂度为 O(nlogn)。
6. 快速排序（Quick Sort）：选择一个基准元素，将大于基准元素的数放在一边，小于基准元素的数放在另一边，递归执行该过程，最后得到有序序列。时间复杂度为O(nlogn)。
7. 堆排序（Heap Sort）：将序列转换为一个大根堆，每次将堆顶元素与堆底元素交换，然后将剩余元素重新构建堆，重复执行该过程，最后得到有序序列。时间复杂度为O(nlogn)。
8. 计数排序（Counting Sort）：统计小于等于每个元素的个数，再依次计算出每个元素在有序序列中的位置。时间复杂度为O(n+k)，其中k为最大元素值。
9. 桶排序（Bucket Sort）：将元素分到多个桶中，对每个桶进行排序，最后将所有桶中的元素按顺序合并起来。时间复杂度为O(n)。
10. 基数排序（Radix Sort）：按照低位到高位的顺序对元素进行排序，依次排序后得到有序序列。时间复杂度为O(dn)，其中d为元素的位数。
11. 多路归并排序：多路归并排序是指将一个序列分成多个子序列，然后对每个子序列进行排序，最后将排好序的子序列合并成一个有序序列的过程。多路归并排序的时间复杂度不仅取决于序列长度，还取决于子序列个数。多路归并排序的优点是可以对比二路归并排序更加高效地利用计算机的多核心处理能力，因此在大规模数据处理中有广泛的应用。

🚀一、冒泡排序

🔎1.基本思想

冒泡排序（Bubble Sort）的基本思想是比较相邻的两个元素，如果顺序不对就交换它们的位置，一轮过后，最大的元素会“冒泡”到序列的末尾，接着对剩下的元素重复以上操作，直至排序完成。

具体实现时，可以使用两个循环，外层循环控制排序的轮次，内层循环控制每轮的比较与交换。每轮结束后，最后一个元素就是当前序列中最大的数，下一轮比较只需要在上一轮排好序的序列中继续比较即可。

🔎2.复杂度分析

冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)， 其中n是待排序元素的个数。具体来说，当输入数据已经排好序时，冒泡排序的最好情况时间复杂度为O(n)，此时只需要进行一轮比较就可以确定所有元素的顺序；当输入数据是倒序排列时，冒泡排序的最坏情况时间复杂度为O(n^2)， 此时需要进行n-1轮比较和交换才能完成排序。而在平均情况下，冒泡排序的时间复杂度也是O(n^2)。 因此，冒泡排序算法不适用于大规模数据的排序。

🔎3.应用场景

冒泡排序是一种简单的排序算法，适用于数据量较小的情况。它可以应用在以下场景中：

1. 对于一些小规模的数据排序：冒泡排序是最简单的排序算法之一，它适用于少量数据的排序，对于数据量小的情况下，可以使用冒泡排序实现。
2. 对于数据的初步排序：冒泡排序可以作为较复杂的排序算法的初步排序，其效率虽然较低，但是对于一些大规模数据的冒泡排序可以先进行初步排序，再采用其他高效的排序算法进行优化。
3. 对于数据已经接近有序的情况：冒泡排序在排序过程中，每次交换相邻两个数的位置，如果数据已经接近有序的情况下，排序的效率会更高，因为不需要频繁的交换位置。

冒泡排序虽然效率较低，但是它的思想简单易懂，适用于一些数据量较小，排序要求不高的场景。

🔎4.示例

/// <summary>
/// 冒泡排序:是一种用时间换空间的排序方法，时间复杂度最优O(n),最坏O(n^2)
/// </summary>
public class Program {

    public static void Main(string[] args) {
        int[] array = { 43, 69, 11, 72, 28, 21, 56, 80, 48, 94, 32, 8 };
        BubbleSort(array);
        ShowSord(array);

        Console.ReadKey();
    }

    private static void ShowSord(int[] array) {
        foreach (var num in array) {
            Console.Write($"{num} ");
        }
        Console.WriteLine();
    }

    public static void BubbleSort(int[] array) {
        int swap;
        for (int i = 0; i < array.Length; i++) {
            for (int j = 0; j < array.Length - i - 1; j++) {
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    swap = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = swap;
                }
            }
        }
    }

}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

我正在参与2023腾讯技术创作特训营第三期有奖征文，组队打卡瓜分大奖！