漫画:什么是鸡尾酒排序
轉載自? ?漫畫:什么是雞尾酒排序
那么,雞尾酒排序又是何方神圣呢?我們這一期將會詳細講述。
讓我們首先來回顧一下冒泡排序的思想:
冒泡排序的每一個元素都可以像小氣泡一樣,根據自身大小,一點一點向著數組的一側移動。算法的每一輪從都是從左到右比較元素,進行單向的位置交換。
那么雞尾酒排序做了怎樣的優化呢?
雞尾酒排序的元素比較和交換過程是雙向的。
讓我們來舉一個栗子:
有8個數組成一個無序數列:2,3,4,5,6,7,8,1,希望從小到大排序。
如果按照冒泡排序的思想,排序的過程是什么樣呢?
第一輪結果(8和1交換)
第二輪結果(7和1交換)
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第三輪結果(6和1交換)
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第四輪結果(5和1交換)
第五輪結果(4和1交換)
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第六輪結果(3和1交換)
第七輪結果(2和1交換)
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雞尾酒排序是什么樣子呢?讓我們來看一看詳細過程:
第一輪(和冒泡排序一樣,8和1交換)
第二輪
此時開始不一樣了,我們反過來從右往左比較和交換:
8已經處于有序區,我們忽略掉8,讓1和7比較。元素1小于7,所以1和7交換位置:
接下來1和6比較,元素1小于6,所以1和6交換位置:
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接下來1和5比較,元素1小于5,所以1和5交換位置:
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接下來1和4交換,1和3交換,1和2交換,最終成為了下面的結果:
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第三輪(雖然已經有序,但是流程并沒有結束)
雞尾酒排序的第三輪,需要重新從左向右比較和交換:
1和2比較,位置不變;2和3比較,位置不變;3和4比較,位置不變......6和7比較,位置不變。
沒有元素位置交換,證明已經有序,排序結束。
這就是雞尾酒排序的思路。排序過程就像鐘擺一樣,第一輪從左到右,第二輪從右到左,第三輪再從左到右......
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public class CockTailSort {private static void sort(int array[]){int tmp ?= 0;for(int i=0; i<array.length/2; i++)?{//有序標記,每一輪的初始是trueboolean isSorted = true;//奇數輪,從左向右比較和交換for(int j=i; j<array.length-i-1; j++){if(array[j] > array[j+1]){tmp = array[j];array[j] = array[j+1];array[j+1] = tmp;//有元素交換,所以不是有序,標記變為falseisSorted = false;}}if(isSorted){break;}//偶數輪之前,重新標記為trueisSorted = true;//偶數輪,從右向左比較和交換for(int j=array.length-i-1; j>i; j--)?{if(array[j] < array[j-1]){tmp = array[j];array[j] = array[j-1];array[j-1] = tmp;//有元素交換,所以不是有序,標記變為falseisSorted = false;}}if(isSorted){break;}} }public static void main(String[] args){int[] array = new int[]{2,3,4,5,6,7,8,1};sort(array);System.out.println(Arrays.toString(array)); } }這段代碼是雞尾酒排序的原始實現。代碼外層的大循環控制著所有排序回合,大循環內包含兩個小循環,第一個循環從左向右比較并交換元素,第二個循環從右向左比較并交換元素。
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讓我們來回顧一下冒牌排序針對有序區的優化思路:
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原始的冒泡排序,有序區的長度和排序的輪數是相等的。比如第一輪排序過后的有序區長度是1,第二輪排序過后的有序區長度是2 ......
要想優化,我們可以在每一輪排序的最后,記錄下最后一次元素交換的位置,那個位置也就是無序數列的邊界,再往后就是有序區了。
對于單向的冒泡排序,我們需要設置一個邊界值,對于雙向的雞尾酒排序,我們需要設置兩個邊界值。請看代碼:
public class CockTailSort {private static void sort(int array[]){int tmp ?= 0;//記錄右側最后一次交換的位置int lastRightExchangeIndex = 0;//記錄左側最后一次交換的位置int lastLeftExchangeIndex = 0;//無序數列的右邊界,每次比較只需要比到這里為止int rightSortBorder = array.length - 1;//無序數列的左邊界,每次比較只需要比到這里為止int leftSortBorder = 0;for(int i=0; i<array.length/2; i++){//有序標記,每一輪的初始是trueboolean isSorted = true;//奇數輪,從左向右比較和交換for(int j=leftSortBorder; j<rightSortBorder; j++){if(array[j] > array[j+1]){tmp = array[j];array[j] = array[j+1];array[j+1] = tmp;//有元素交換,所以不是有序,標記變為falseisSorted = false;lastRightExchangeIndex = j;}}rightSortBorder = lastRightExchangeIndex;if(isSorted){break;}//偶數輪之前,重新標記為trueisSorted = true;//偶數輪,從右向左比較和交換for(int j=rightSortBorder; j>leftSortBorder; j--){if(array[j] < array[j-1]){tmp = array[j];array[j] = array[j-1];array[j-1] = tmp;//有元素交換,所以不是有序,標記變為falseisSorted = false;lastLeftExchangeIndex = j;}}leftSortBorder = lastLeftExchangeIndex;if(isSorted){break;}} }public static void main(String[] args){int[] array = new int[]{2,3,4,5,6,7,8,1};sort(array);System.out.println(Arrays.toString(array)); } }代碼中使用了左右兩個邊界值,rightSortBorder 代表右邊界,leftSortBorder代表左邊界。?
在比較和交換元素時,奇數輪從?leftSortBorder?遍歷到?rightSortBorder?位置,偶數輪從?rightSortBorder 遍歷到?leftSortBorder 位置。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的漫画:什么是鸡尾酒排序的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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