「算法」什麼是雞尾酒排序

點擊上方"java全棧技術"關注,每天學習一個java知識點

在上一篇漫畫中,小灰介紹了冒泡排序的思路和幾種變化:

那麼,雞尾酒排序又是何方神聖呢?我們這一期將會詳細講述。

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

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

那麼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:

「算法」什麼是雞尾酒排序

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,排序的過程是什麼樣呢?

第一輪結果(8和1交換)

「算法」什麼是雞尾酒排序

第二輪結果(7和1交換)

「算法」什麼是雞尾酒排序

第三輪結果(6和1交換)

「算法」什麼是雞尾酒排序

第四輪結果(5和1交換)

「算法」什麼是雞尾酒排序

第五輪結果(4和1交換)

「算法」什麼是雞尾酒排序

第六輪結果(3和1交換)

「算法」什麼是雞尾酒排序

第七輪結果(2和1交換)

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

雞尾酒排序是什麼樣子呢?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)

「算法」什麼是雞尾酒排序

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已經處於有序區,我們忽略掉8,讓1和7比較。元素1小於7,所以1和7交換位置:

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

接下來1和6比較,元素1小於6,所以1和6交換位置:

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

接下來1和5比較,元素1小於5,所以1和5交換位置:

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

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:

「算法」什麼是雞尾酒排序

第三輪(雖然已經有序,但是流程並沒有結束)

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......

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

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並交換元素,第二個循環從右向左比較並交換元素。

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

讓我們來回顧一下冒牌排序針對有序區的優化思路:

原始的冒泡排序,有序區的長度和排序的輪數是相等的。比如第一輪排序過後的有序區長度是1,第二輪排序過後的有序區長度是2 ......

要想優化,我們可以在每一輪排序的最後,記錄下最後一次元素交換的位置,那個位置也就是無序數列的邊界,再往後就是有序區了。

對於單向的冒泡排序,我們需要設置一個邊界值,對於雙向的雞尾酒排序,我們需要設置兩個邊界值。請看代碼:

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

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。

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序

「算法」什麼是雞尾酒排序


分享到:


相關文章: