冒泡排序與插入排序比較
發布時間：2016-8-25 10:41
發布者：designapp
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同事設計一款產品的軟件系統結束了。但是最后幾天發現系統不能使用，好像是看門狗一直復位。我試著debug一下，發現確實是看門狗復位造成的。在以前同事一直關閉關閉看門狗，在完成所有功能后才打開的看門狗。所以現在才發現看門狗復位。盡量延長看門狗復位時間沒有任何效果。所以肯定是某個函數運行時間太長造成了看門狗復位。在瀏覽程序后我發現他使用了冒泡排序： void bubbleSort( int sort[], unsigned char len ) { char i,j; int temp; len -= 2; for( i =len; i>=0; i--) { for( j =0; j冒泡排序。如果按照最極端的情況，排序數組sort恰好是反向那么關鍵字比較次數為n(n-1)/2。移動次數3n(n-1)/2。所以該算法的時間復雜度應該為n*n。我懷疑是冒泡排序引起的復位后，我屏蔽了該函數運行，產品可以正常運行了。時間比較緊，系統不能做大的修改，那就只好更換排序算法了。于是我建議采用插入排序，問題就解決了。產品很快投產上市了。 代碼如下： void insert_sort(int a[],int n) { int i,j; int temp; for ( i=1; i { temp=a[i ]; //把待排序元素賦給temp，temp在while循環中并不改變，這樣方便比較，并且它是 //要插入的元素 j=i-1; //while循環的作用是將比當前元素大的元素都往后移動一個位置 while ((j>=0)&& (temp a[j+1]=a[j]; j--; // 順序比較和移動,依次將元素后移動一個位置 } a[j+1]=temp;//元素后移后要插入的位置就空出了，找到該位置插入 } } 我認為是一位插入排序的算法時間效率優于冒泡排序。最近在翻看《數據結構》發現書中介紹冒泡與插入排序的時間都是n*n,也就是n的平方。難道是冒泡和插入排序效率是一樣的。但是問題為什么解決了，一年多上市銷售也沒有發現問題。我們的細細研究一下。 排序的最極端情況是逆序，那么就采用逆序來測試一下兩種算法。平臺使用VC6.0。 #include void bubble_sort(int a[], int n); void bubble_sort(int a[], int n) { int i, j, temp; for (j = 0; j a[i + 1]) { temp = a[ i]; a[i ] = a[i + 1]; a[i + 1] = temp; } } } int main( ) { int i; int sort[6]={5,4,3,2,1,0}; bubble_sort( sort, sizeof( sort)/sizeof(int) ); for( i =0 ; i 我們可以在bubble_sort(int a[], int n)添加代碼統計出比較次數和**次數。 #include int COMP_COUNT = 0; int SWAP_COUNT = 0; void bubble_sort(int a[], int n); void bubble_sort(int a[], int n) { int i, j, temp; for (j = 0; j a[i + 1]) { SWAP_COUNT +=3; //**計數器 temp = a[i ]; a[i ] = a[i + 1]; a[i + 1] = temp; } } } int main( ) { int i; int sort[6]={5,4,3,2,1,0}; COMP_COUNT = 0; SWAP_COUNT = 0; bble_sort( sort, sizeof( sort)/sizeof(int) ); for( i =0 ; i 使用冒泡比較次數是15，**次數45。 當然也可以采用同樣辦法獲得插入排序比較次數和**次數。代碼如下： #include int COMP_COUNT = 0; int SWAP_COUNT = 0; void insert_sort(int a[],int n);void insert_sort(int a[],int n) { int i,j; int temp; for ( i=1; i { SWAP_COUNT++; temp=a[i ]; //把待排序元素賦給temp，temp在while循環中并不改變，這樣方便比較，并且它是 //要插入的元素 j=i-1; //while循環的作用是將比當前元素大的元素都往后移動一個位置 while ((j>=0)&& (temp SWAP_COUNT++; COMP_COUNT++; a[j+1]=a[j]; j--; // 順序比較和移動,依次將元素后移動一個位置 } SWAP_COUNT++; a[j+1]=temp;//元素后移后要插入的位置就空出了，找到該位置插入 } } int main( ) { int i; int sort[6]={5,4,3,2,1,0}; COMP_COUNT = 0; SWAP_COUNT = 0; insert_sort( sort, sizeof( sort)/sizeof(int) ); for( i =0 ; i 使用插入比較次數是25，**次數15。 冒泡比較次數是15，**次數45。所以盡管資料介紹他們時間復雜度都是n的平方。 但是在6個元素時插入排序明顯優于冒泡。 我們可以做一個測試，在1K元算會怎樣?我們可以設計一個完全逆序的數組，元素數量1000，值從1000-1。首先測試插入排序。 代碼如下： #include int COMP_COUNT = 0; int SWAP_COUNT = 0; void bubble_sort(int a[], int n); void insert_sort(int a[],int n); void insert_sort(int a[],int n) { int i,j; int temp; for ( i=1; i { SWAP_COUNT++; temp=a[i ]; //把待排序元素賦給temp，temp在while循環中并不改變，這樣方便比較，并且它是要插入的元素 j=i-1; //while循環的作用是將比當前元素大的元素都往后移動一個位置 while ((j>=0)&& (temp SWAP_COUNT++; COMP_COUNT++; a[j+1]=a[j]; j--; // 順序比較和移動,依次將元素后移動一個位置 } SWAP_COUNT++; a[j+1]=temp;//元素后移后要插入的位置就空出了，找到該位置插入 } } void bubble_sort(int a[], int n) { int i, j, temp; for (j = 0; j a[i + 1]) { SWAP_COUNT +=3; //**計數器 temp = a[i ]; a[i ] = a[i + 1]; a[i + 1] = temp; } } } int main( ) { int i; int sort[1000]; for( i =999 ;i>=0; i--) sort[i ] = 999-i; COMP_COUNT = 0; SWAP_COUNT = 0; insert_sort( sort, sizeof( sort)/sizeof(int) ); //bble_sort( sort, sizeof( sort)/sizeof(int) ); for( i =0 ; i 接下來測試插入排序。代碼如下： #include int COMP_COUNT = 0; int SWAP_COUNT = 0; void bubble_sort(int a[], int n); void insert_sort(int a[],int n); void insert_sort(int a[],int n) { int i,j; int temp; for ( i=1; i { SWAP_COUNT++; temp=a[ i]; //把待排序元素賦給temp，temp在while循環中并不改變，這樣方便比較，并且它是 //要插入的元素 j=i-1; //while循環的作用是將比當前元素大的元素都往后移動一個位置 while ((j>=0)&& (temp SWAP_COUNT++; COMP_COUNT++; a[j+1]=a[j]; j--; // 順序比較和移動,依次將元素后移動一個位置 } SWAP_COUNT++; a[j+1]=temp;//元素后移后要插入的位置就空出了，找到該位置插入 } } void bubble_sort(int a[], int n) { int i, j, temp; for (j = 0; j a[i + 1]) { SWAP_COUNT +=3; //**計數器 temp = a[ i]; a[i ] = a[i + 1]; a[i + 1] = temp; } } } int main( ) { int i; int sort[1000]; for( i =999 ;i>=0; i--) sort[i ] = 999-i; COMP_COUNT = 0; SWAP_COUNT = 0; //insert_sort( sort, sizeof( sort)/sizeof(int) ); bubble_sort( sort, sizeof( sort)/sizeof(int) ); for( i =0 ; i 冒泡**次數1498500，比較次數499500。插入**次數501498，比較次數499500。 比較次數相同。**次數冒泡次數很多。是插入排序的2.99倍。所以插入排序優于冒泡。 |
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