Сортировка пузырьком C: все про bubble sort простыми словами
Сортировка пузырьком может осуществляться во многих языках программирования, в том числе и в С. Это достаточно простой способ сортировки, который очень легко реализуется. Его изучают в числе первых в теме «теория алгоритмов», но применяется он крайне редко.
Сегодня мы простыми словами разберем, что такое сортировка пузырьком в Си.
Сортировка пузырьком
Под такой сортировкой понимают многократное прохождение алгоритма по массиву, который нужно отсортировать. При каждом таком «погружении»-прохождении по массиву его элементы будут попарно сравниваться. Если сравниваемые элементы неверно расположены, то они «меняются местами». Подобные «погружения» в массив будут осуществляться такое количество раз, какое потребуется для того, чтобы все элементы массива были правильно отсортированы.
При такой сортировк е элементы с «наибольшим» значением «погружаются» в глубь массива, а элементы с «наименьшим» значением «всплывают» в начало массива.
Сортировка пузырьком на простом примере
Представим, что у нас есть некий числовой массив со значениями «6, 2, 5, 3, 9». Нам нужно отсортировать элементы данного массива по возрастанию, для этого будет применяться сортировка пузырьком.
Первое «погружение» в массив
( 6, 2, 5, 3, 9) — ( 2, 6, 5, 3, 9) — наш алгоритм сравнил первые элементы и переместил «2», так как 2
(2, 6, 5, 3, 9) — (2, 5, 6, 3, 9) — наш алгоритм сравнил следующие элементы и переместил «5» чуть выше, так как 5
(2, 5, 6, 3, 9) — (2, 5, 3, 6, 9) — наш алгоритм сравнил следующие элементы и переместил «3» выше, так как 3
(2, 5, 3, 6, 9 ) — (2, 5, 3, 6, 9 ) — наш алгоритм сравнивает последнюю пару элементов и оставляет их на своих местах, так как требования соблюдаются.
Так как за одно прохождение по массиву сам массив не был отсортирован до конца, у нас будет еще одно прохождение.
Второе «погружение» в массив
( 2, 5, 3, 6, 9) — ( 2, 5, 3, 6, 9) — алгоритм сравнивает первую пару элементов и ничего не меняет, та к как все соответствует требованиям;
(2, 5, 3, 6, 9) — (1, 3, 5, 6, 9) — алгоритм сравнивает следующую пару элементов и поднимает «3» выше, так как 3
(1, 3, 5, 6, 9) — (1, 3, 5, 6, 9) — алгоритм сравнивает следующую пару элементов и оставляет все как есть;
(1, 3, 5, 6, 9 ) — (1, 3, 5, 6, 9 ) — алгоритм сравнивает следующую пару элементов и тоже оставляет все как есть.
Как реализуется сортировка пузырьком в С (Си)
Сортировка пузырьком в С реализуется по следующему шаблону:
Алгоритм пузырьковой сортировки одномерного массива на C++
Здравствуй, дорогой гость. В этой статье я расскажу об алгоритме сортировки массива методом пузырька.
Элементы массива, как пузырьки
Алгоритм пузырьковой сортировки — это довольно простой в реализации алгоритм для сортировки массивов. Можно встретить и другие названия: пузырьковая сортировка, Buble sort или сортировка простыми обменами — но все они будут обозночать один и тот же алгоритм. Назван так, потому что большее или меньшее значение «всплывает» (сдвигается) к краю массива после каждой итерации, это будет видно в примере.
Сложность этого алгоритма выражается формулой О(n^2) (n в степени 2). Алгоритм работает медленно с большими массивами, а поэтому малоэффективен и на практике используется редко, чаще всего в учебных целях. Для сортировки массивов на практике используют другие более быстрые алгоритмы, один из них — QuickSort(быстрая сортировка). Функция для быстрой сортировки включена во многие стандартные библиотеки языков программирования, например в языке C функция qsort() из стандартной библиотеки.
Алгоритм работает очень просто. Программа проходит по всем элементами массива по порядку. Каждый текущий элемент сравнивается с соседним и, если он меньше/больше(если сортируем по убыванию/возрастанию соответственно) меняется местами с соседним.
Пример работы алгоритма пузырьковой сортировки
Рассмотрим пример работы алгоритма с массивом, состоящим из четырех элементов.
Имеется массив [4, 5, 2, 6]. Сортировать его будем по убыванию.
N — количество элементов в массиве. i — номер прохода. Алгоритм будет делать проходы по массиву, всего N-1 проходов до N-i ячейки в каждой итерации для любого массива.
Первый проход циклом от первого до N-1 элемента, сравнение условием и перемена местами в случае удовлетворения условия — если левый элемент меньше правого.
4 5 2 6
Сравниваем 4 и 5, 4 меньше 5, а значит мы их меняем местами.
5 4 2 6
Сравниваем 4 и 2, 4 не меньше 2, а значит пропускаем и идем дальше.
5 4 2 6
Сравниваем 2 и 6, 4 меньше 6, а значит мы их меняем местами.
Делаем проход, начиная с первого элемента.
5 4 6 2
Сравниваем 5 и 4, 5 не меньше 4, а значит пропускаем и идем дальше.
5 4 6 2
Сравниваем 6 и 4, 6 меньше 4, а значит мы их меняем местами. Мы достигли элемента N-2, завершаем итерацию.
Теперь мы имеем массив [5, 6, 4, 2]. 2 последних элемента упорядочены как нужно. Для завершения нужно выполнить еще один проход до N-3.
5 6 4 2
Сравниваем 5 и 6, 5 меньше 6, а значит мы их меняем местами. Мы достигли элемента N-3, завершаем итерацию.
В итоге на выходе мы получили массив упорядоченный по убыванию — [6, 5, 4, 2].
Реализация алгоритма на языке C++
Программа выполнит последовательно следующие действия:
Теперь собственно код по каждому из пунктов.
1. Объявим переменную и инициализируем её значение данными, введенными пользователем.
2. Объявим массив из количества элементов, которое ввел пользователь. А то есть объявим массив из n элементов. После запустим цикл и попросим пользователя ввести значение каждого элемента.
3. Выведем значения всех элементов массива, используя цикл.
4. Отсортируем массив по убыванию. Здесь нам понадобятся 2 цикла. Первый будет выполнять количество итераций n-1, как в примере выше, который мы разобрали. Второй цикл будет осуществлять проходы по элементам массива (таких проходов n-i) и сравнивать соседние элементы. Элементы сравниваются условием, если i-ый элемент меньше правого соседа, то они меняются местами, таким образом самый маленький элемент будет в правой крайней части.
5. Выведем отсортированный массив, используя цикл, как в 3-ем действии.
Весь код программы
Обратите внимание, что в коде программы использовались русские символы, если у вас их отображение некорректно, то почитайте статью про решение проблемы с отображением русских символов в консоли.
Написание программы завершено, теперь проверим результаты. А для этого введем в программу массив, сортировку которого мы произвели, рассматривая пример работы алгоритма немного выше в этой статье.
После ввода данных и выполнения программы мы получили результат.
Результат сортировки массива методом пузырька
Как видно на картинке, массив отсортирован по убыванию. Программа работает.
Как я отмечал ранее, алгоритм работает очень медленно с большим объемом данных, а потому непригоден для использования на практике, а пригоден лишь в обучающих и ознакомительных целях. Посмотрите на решения других задач по программированию.
Для вас это может быть интересно:
Алгоритм пузырьковой сортировки одномерного массива на C++ : 21 комментарий
Везде о ней пишут, но по быстродействию она уступает любым другим. Напишите о QuickSort, будет полезно 🙂
Да, действительно, по быстродействию она уступает многим другим. QuickSort в планах есть, в скором будущем.
А как отсортировать массив по возрастанию?
/*
* Ввести целочисленный массив из N целых чисел.
* Отсортировать этот массив по возрастанию методом пузырька
*/
#include
using namespace std;
int main()
<
int *arr; // указатель для выделения памяти под массив
int size; // размер массива
// Ввод количества элементов массива
cout <> size;
int temp; // временная переменная для обмена элементов местами
// Сортировка массива пузырьком
for (int i = 0; i
или так: int mas [10] например
или так:
const int n= 5;
int mas[n];
как у Вас это скомпилилось.
Можно, главное чтобы n было присвоено значение.
У меня ваша программа не пошла. Пишет ошибки. Делала через Visual Studio
Работает только если в строку int mass вставить конкретное количество элементов
Согласна с Андреем.
Помогите, проверьте правильность строки int mass[n]
То есть в строке int mass[n] присвоить просто любое значение?
Тогда все идет. А почему, не пойму
Должно быть присвоено значение для переменной n до объявления массива.
Например:
int n =5;
int mass[n];
пишет что нужна константа в int mass[n];
почему бы во втором цикле не присваивать переменной i2 переменную цикла i, ведь это с каждой итерацией уменьшает количество итераций второго цикла?
for (int i = 0; i
Ошибка в коде, ибо массив нужен динамический.
int n; // Кол-во элементов
cout <> n;
int *mass = new int[n];
Дальше уже можно писать, как на сайте, только в конце добавить delete [] mass;
Грубая ошибка в коде программы, компилятор не создаст массив с переменным размером, здесь нужна куча/динамическая память.
Просто в массив нельзя вставить «магическое число». Нужна константа. Либо как сказали выше — динамический массив.
код нифига не работает на с++
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Пузырьковая сортировка — реализация на C/C++
Раз пошло такое дело и я опубликовал свою реализацию быстрой сортировки, с которой вы можете ознакомиться, то как можно обойти стороной самую популярную сортировку? Вообще, спроси у любого студента: «Какую сортировку ты знаешь?», и получишь ответ: «Пузырьком!». Нельзя просто взять и пройти мимо этого факта, мой святой долг стать одним из тысячи человек, которые опубликуют реализацию сортировки пузырьком. Поэтому усаживайтесь поудобнее, мы начинаем!
Суть пузырьковой сортировки
Алгоритм представляет собой проходы по сортируемому массиву, в которых сравниваются два соседних элемента, и, если порядок в них нарушен, то они меняются местами. За каждый проход минимум один элемент встает на свое место — «всплывает» в массиве.
Проход осуществляется двумя циклами: по i и по j. Внешний цикл по i идет от 0 до size-1, где size — размер массива. Важно заметить, что внутренний цикл достаточно прогнать от 0 до size-i-1 так как на i-ом шаге элементы после i-го индекса уже гарантированно отсортированы.
Реализация «пузырька» на C/C++
Вот собственно сам исходный код сортировки, два цикла и не более.
Однако у алгоритма возможна оптимизация. Мы точно знаем, что если на шаге внутреннего алгоритма никакие два элемента местами не поменяются, то массив уже отсортирован и дальнейшие проходы по внешнему циклу не нужны. Поэтому можно добавить флаг прерывания прохода по внешнему циклу.
Заключение
Почему я назвал статью «реализация на C/C++», если код на чистом Си? Отвечаю, в моей голове, которую уже четвертый год(на данный момент) натачивают на информационную безопасность, чистый Си ассоциируется с низкоуровневым системным программированием исключительно. А все алгоритмы на чуть более высоком уровне, чаще всего написаны на смеси C и C++, поэтому такой язык я привык называть С/C++.
Мысленно вернулся на первый курс, чудесное ощущение, когда реализация пузырька кажется великим достижением, эх. Больше добавить мне нечего, спасибо за внимание!
Пузырьковая сортировка на Python и С#
В этом материале мы поговорим про алгоритм сортировки пузырьком (Bubble sort). Для примера попробуем отсортировать массив вручную, после чего напишем код для сортировки пузырьком на языке программирования Python и Си шарп.
Описание алгоритма
В процессе сортировки пузырьком происходит попарное сравнение соседних элементов массива, начиная с нулевого. После первой итерации самое большое число окажется на месте последнего, причем в дальнейших итерациях это значение уже задействоваться не будет (по сути, мы получим n-1 сравнений). Далее алгоритм находит второй по величине элемент, который ставится на предпоследнее место, потом третий и пр. В результате на месте нулевого элемента (не забываем, что нумерация в массиве начинается с нуля) окажется наименьшее число, а на месте последнего элемента – наибольшее. То есть мы можем сказать, что элементы от большего к меньшему «всплывают» по аналогии с пузырьками.
Проговорим алгоритм еще раз:
Важно понимать, что при реализации сортировки применяют 2 цикла: основной и вложенный (внутренний цикл). По результатам одного прохода внутреннего цикла самый большой элемент смещается в конец массива, тогда как самый маленький перемещается к началу (на одну позицию).
Рассмотрим пример
Представьте, что у нас есть следующий массив:
В процессе первой итерации мы возьмем нулевой элемент (это 7) и сравним его с соседним. Так как семь больше двух, числа меняются своими местами. То есть массив меняется:
2 7 9 4 1 0
Потом происходит сравнение второго и третьего числа. Так как изначально 9 больше семи, то семь остается на месте. Далее 9 последовательно сравнивается с остальными значениями и таким образом постепенно перемещается в самый конец массива (так как числа, большего, чем 9, в массиве нет, девятка занимает заслуженное последнее место).
2 7 4 1 0 9
Первая итерация закончена, количество шагов уменьшилось на 1 (n-1), то есть 9 находится там, где надо. Больше это число не затрагивается.
Во второй итерации все опять начинается с нулевого элемента массива (в нашем случае это двойка) с последующими сравнениями и перемещениями. В результате массив будет выглядеть следующим образом:
2 4 1 0 7 9
И так далее. Итоговый вид массива после сортировки по методу пузырьком вы можете видеть ниже:
Как видите, ничего сложного в этом нет.
Реализация на Си шарп
Чтобы реализовать сортировку пузырьком, сначала над создать саму функцию сортировки, которая будет располагаться в итоге перед функцией main:
Пузырьковая сортировка c код
Сортировка пузырьком (обменная сортировка) – простой в реализации и малоэффективный алгоритм сортировки. Метод изучается одним из первых на курсе теории алгоритмов, в то время как на практике используется очень редко.
Алгоритм состоит из повторяющихся проходов по сортируемому массиву. За каждый проход элементы последовательно сравниваются попарно и, если порядок в паре неверный, выполняется обмен элементов. Проходы по массиву повторяются 
раз или до тех пор, пока на очередном проходе не окажется, что обмены больше не нужны, что означает — массив отсортирован. При каждом проходе алгоритма по внутреннему циклу, очередной наибольший элемент массива ставится на своё место в конце массива рядом с предыдущим «наибольшим элементом», а наименьший элемент перемещается на одну позицию к началу массива («всплывает» до нужной позиции как пузырёк в воде, отсюда и название алгоритма).
Пример работы алгоритма
Возьмём массив с числами «5 1 4 2 8» и отсортируем значения по возрастанию, используя сортировку пузырьком. Выделены те элементы, которые сравниваются на данном этапе.
(5 1 4 2 8) (1 5 4 2 8), Здесь алгоритм сравнивает два первых элемента и меняет их местами. (1 5 4 2 8) (1 4 5 2 8), Меняет местами, так как 
4″/> (1 4 5 2 8) (1 4 2 5 8), Меняет местами, так как 
2″/> (1 4 2 5 8) (1 4 2 5 8), Теперь, ввиду того, что элементы стоят на своих местах (
5″/>), алгоритм не меняет их местами.
(1 4 2 5 8) (1 4 2 5 8) (1 4 2 5 8) (1 2 4 5 8), Меняет местами, так как 
2″/> (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8)
Теперь массив полностью отсортирован, но алгоритм не знает так ли это. Поэтому ему необходимо сделать полный проход и определить, что перестановок элементов не было.
(1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8) (1 2 4 5 8)
Теперь массив отсортирован и алгоритм может быть завершён.
Реализация алгоритма на различных языках программирования:
