C ++中的冒泡排序实现

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下面的代码用于实现冒泡排序。为什么在这种情况下使用模板?swapped可变参数的目的是什么 即使我删除swapped变量并且swapped condition从循环代码仍然可以正常工作

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>

template <typename RandomAccessIterator>
void bubble_sort(RandomAccessIterator begin, RandomAccessIterator end) {
  bool swapped = true;
  while (begin != end-- && swapped) {
    swapped = false;
    for (auto i = begin; i != end; ++i) {
      if (*(i + 1) < *i) {
        std::iter_swap(i, i + 1);
        swapped = true;
      }
    }
  }
}

int main() {
  int a[] = {100, 2, 56, 200, -52, 3, 99, 33, 177, -199};
  bubble_sort(std::begin(a), std::end(a));
  copy(std::begin(a), std::end(a), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
  std::cout << "\n";
}

另一个实现:

template<typename Iterator>
 void bubbleSort(Iterator first, Iterator last)
 {
     Iterator i, j;
     for (i = first; i != last; i++)
         for (j = first; j < i; j++)
             if (*i < *j)
                 std::iter_swap(i, j); // or std::swap(*i, *j);
 }
来自莫斯科的弗拉德

不同的容器具有自己的迭代器类型。例如,对于一维数组,使用指针作为迭代器,而对于std :: vector类型的对象,则使用在此模板类中定义的迭代器。

该变量swapped用作是否已对元素进行排序的标准。如果遍历该序列时没有交换元素,则表示该序列已被排序。

考虑到由于该语句,您显示的实现具有未定义的行为

while (begin != end-- && swapped) {
                ^^^^

因为在范围可以为空时尝试减少最后一个迭代器。因此实现是不正确的。

此外,该算法效率不高。例如,在内部循环的某些迭代之后,数组的尾部可能已经被排序。但是,在外部循环中,最后一个迭代器仅向左移动一个位置。

使用正向迭代器进行冒泡排序就足够了。在这种情况下,即使std::forward_list没有其他容器具有随机访问迭代器,您也可以使用该算法

这是一个演示程序,显示了如何使用正向迭代器实现该算法。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <forward_list>

template <typename ForwardIterator>
void bubble_sort( ForwardIterator first, ForwardIterator last )
{
    for ( ForwardIterator sorted = first; first != last; last = sorted )
    {
        sorted = first;
        for ( ForwardIterator current = first, prev = first; ++current != last; ++prev )
        {
            if ( *current < *prev )
            {
                std::iter_swap( current, prev );
                sorted = current;
            }
        }
    }
}

int main() 
{
    int a[] = { 100, 2, 56, 200, -52, 3, 99, 33, 177, -199 };

    bubble_sort( std::begin( a ), std::end( a ) );
    std::copy( std::begin( a ), std::end( a ), 
               std::ostream_iterator<int>( std::cout, " " ) );
    std::cout << "\n";

    std::forward_list<int> lst = { 100, 2, 56, 200, -52, 3, 99, 33, 177, -199 };

    bubble_sort( std::begin( lst ), std::end( lst ) );
    std::copy( std::begin(lst ), std::end( lst ), 
               std::ostream_iterator<int>( std::cout, " " ) );
    std::cout << "\n";
}   

程序输出为

-199 -52 2 3 33 56 99 100 177 200 
-199 -52 2 3 33 56 99 100 177 200 

在程序中,这里使用了一个数组和一个类型的对象,std::forward_list并且该算法可以应用于两个容器。

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