图解基础排序算法（冒泡、插入、选择）（山东大学实验二）

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目录

?前言：

🏐?冒泡排序：

设定：

分类：

起源：

图解冒泡：

图中绿色：

图中橙色：

整体思路：

交换思路：

核心代码：?

🏀?图解插入：

设定：

插入思路：

整体思路：

核心代码：

🥎图解选择：?

设定：

整体思路：

核心代码：?

🎱山东大学实验二完整代码：?

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前言：

冒泡、插入、选择排序的都是最基础的排序算法。其时间复杂度、空间复杂度都较高，但是学起来相对容易，非常适合新手入门学习。并且里面所蕴含的思想也是非常深刻，值得我们细细体味！下面就让我们逐个进入吧。

?冒泡排序：

设定：

首先不妨设定我们需要实现的是从小到大的排序

分类：

冒泡分为两种：一、前向后? 二、后向前。

起源：

让我们先来想想水中的气泡是如何从水底浮上来的。是不是从最底下然后逐渐慢慢的向上浮动，直到最终露出水面。那如果有很多气泡呢？那是不是肯定是最轻的气泡先浮上来，然后最重的气泡排在后面再浮上来。这个生活常识就是我们冒泡排序的起源。

图解冒泡：

图中绿色：

在一次次变动的就是每一趟下的冒泡子排序，其目的是为了选出目前待排序的数中最大的一个。

图中橙色：

是每一轮冒泡子排序下得到的最大结果。

整体思路：

不难发现每一轮子排序我们都将得到一个待排序中的最大数。也就是说第一轮得到所有数中的最大值。然后第二轮得到所有数中的次大值（因为此时最大值不参与排序），第三轮得到第三大值。如此循环n-1次，最后完成排序。

交换思路：

每次选择两个数，前面的与后面的比较，若前面大后面小则两者交换。第一次选择1、2数，第二次选择2、3数，第三次选择3、4数，如此重复。如图中的绿色不停比较交换所体现的

核心代码：?

        cout<<"Bubble Sort"<<endl;
        for(int i=0;i<num;i++){
            for(int j=num-1;j>i;j--){
                if(a[j]<a[j-1])
                swap(a[j],a[j-1]);
            }
        }
        for(int i=0;i<num-1;i++){
            cout<<a[i]<<',';
        }
        cout<<a[num-1]<<endl;

时间复杂度：最坏情况：O(N^2)
??????最好情况：O(N)
空间复杂度：O(1)

?插入排序：

设定：

首先不妨设定我们需要实现的是从小到大的排序

插入思路：

假如我们有一个有序的序列，现在要将一个数插入这个序列中要求序列仍然有序。那么我们就要从第一个数开始和待插入数进行比较，如果第一个数小于待插入数，说明这个数可能还要插入到后面。于是我们再看第二个数和插入数的大小关系，重复上面的操作。直到我们遇到一个数大于待插入数，那么此时待插入数必然是插入在这个数的前一个，于是我们实现插入。

整体思路：

整体思路就是进行多次前面提到的插入过程。

橙色：已经有序的序列

绿色：待插入有序序列的数?

蓝色：本轮未轮到插入的序列，后续需要插入?

再来个动图：

核心代码：

        cout<<"Insert Sort"<<endl;
        int res[19]={0};
        for(int i=0;i<num;i++){
            int j=0;
            for(j=i-1;j>=0;j--){
                if(a[i]<res[j])
                    res[j+1]=res[j];
                else
                    break;
            }
            res[j+1]=a[i];
        }
        for(int i=0;i<num-1;i++){
            cout<<res[i]<<',';
        }
        cout<<res[num-1]<<endl;

选择排序：?

设定：

首先不妨设定我们需要实现的是从小到大的排序

整体思路：

每次从待排序列中选出一个最小值，然后放在序列的起始位置，直到全部待排数据排完即可。
实际上，我们可以一趟选出两个值，一个最大值一个最小值，然后将其放在序列开头和末尾，这样可以使选择排序的效率快一倍。

橙色：已经完成的有序的序列

红色：不停在找待排序序列中最小的，找到后就和最前面的蓝色的数进行交换

核心代码：?

        cout<<"Select Sort"<<endl;
        int res[19]={0};
        int x=0;
        for(int i=0;i<num;i++){
            int min=INT_MAX;
            int pos=0;
            for(int j=0;j<num;j++){
                if(min>a[j]){
                    min=a[j];
                    pos=j;
                }
            }
            a[pos]=INT_MAX;
            res[x++]=min;
        }
        for(int i=0;i<num-1;i++){
            cout<<res[i]<<',';
        }
        cout<<res[num-1]<<endl;

山东大学实验二完整代码：?

#include<iostream>
using namespace std;

void multiSelect(int a[],int sel,int num){
    switch (sel)
    {
    case 1:{
        cout<<"Bubble Sort"<<endl;
        for(int i=0;i<num;i++){
            for(int j=num-1;j>i;j--){
                if(a[j]<a[j-1])
                swap(a[j],a[j-1]);
            }
        }
        for(int i=0;i<num-1;i++){
            cout<<a[i]<<',';
        }
        cout<<a[num-1]<<endl;
        break;
    }
    case 2:{
        cout<<"Insert Sort"<<endl;
        int res[19]={0};
        for(int i=0;i<num;i++){
            int j=0;
            for(j=i-1;j>=0;j--){
                if(a[i]<res[j])
                    res[j+1]=res[j];
                else
                    break;
            }
            res[j+1]=a[i];
        }
        for(int i=0;i<num-1;i++){
            cout<<res[i]<<',';
        }
        cout<<res[num-1]<<endl;
        break;
    }
    case 3:{
        cout<<"Select Sort"<<endl;
        int res[19]={0};
        int x=0;
        for(int i=0;i<num;i++){
            int min=INT_MAX;
            int pos=0;
            for(int j=0;j<num;j++){
                if(min>a[j]){
                    min=a[j];
                    pos=j;
                }
            }
            a[pos]=INT_MAX;
            res[x++]=min;
        }
        for(int i=0;i<num-1;i++){
            cout<<res[i]<<',';
        }
        cout<<res[num-1]<<endl;
        break;
    }

    default:
        break;
    }
}

int main(){
    cout<<"Input"<<endl;
    int a[19]={0};
    int num=0;
    for(int i=0;i<18;i++){
        int t=0;
        cin>>t;
        if(t==0)
            break;
        else{
            a[i]=t;
            num++;
        }
    }
    cout<<"1-Bubble Sort,2-Insert Sort,3-Select Sort"<<endl;
    int sel=0;
    cin>>sel;
    cout<<"Output"<<endl;
    multiSelect(a,sel,num);
    cout<<"End"<<endl;
}

最后求点赞啦：?