鸡尾酒排序

鸡尾酒排序

@(F1 - 算法学习)[排序|noteton]

WIKI上的定义

　　鸡尾酒排序，也就是定向冒泡排序、鸡尾酒搅拌排序、搅拌排序（也可以视作选择排序的一种排序）、涟漪排序、来回排序或者快乐小时排序，是冒泡排序的一种变形。与冒泡排序的不同处在于排序时是以双向在序列中进行排序。

分类	排序算法
数据结构	数组
最差时间复杂度	$$O(n^2)$$
最优时间复杂度	$$O(n)$$
平均时间复杂度	$$O(n^2)$$

与冒泡排序不同的地方

　　鸡尾酒排序等于是冒泡排序的轻微变形。不同的地方在于从低到高然后从高到低（有先后顺序，并非同时；大循环下第一个循环是从开始扫到结束，将最大的归到最后；第二个循环是从倒数第二个位置往开始端扫，将最小的归到开始的位置），而冒泡排序则仅仅从低到高去比较序列里的每个元素。他可以得到比冒泡排序稍微好一点的效能，原因是冒泡排序只从一个方向进行比对（由低到高），每次只移动一个项目和。
　　以排序（2,3,4,5,1）为例，鸡尾酒排序只要访问一次序列就可以完成排序，但如果使用冒泡排序需要四次。但是在乱数序列的状态下，鸡尾酒排序和冒泡排序的效率都很差。

伪代码

function cocktail_sort(list, list_length){ // the first element of list has index 0
    bottom = 0;
    top = list_length - 1;
    swapped = true; 
    while(swapped == true) // if no elements have been swapped, then the list is sorted
    {
        swapped = false; 
        for(i = bottom; i < top; i = i + 1)
        {
            if(list[i] > list[i + 1])  // test whether the two elements are in the correct order
            {
                swap(list[i], list[i + 1]); // let the two elements change places
                swapped = true;
            }
        }
        // decreases top the because the element with the largest value in the unsorted
        // part of the list is now on the position top 
        top = top - 1; 
        for(i = top; i > bottom; i = i - 1)
        {
            if(list[i] < list[i - 1]) 
            {
                swap(list[i], list[i - 1]);
                swapped = true;
            }
        }
        // increases bottom because the element with the smallest value in the unsorted 
        // part of the list is now on the position bottom 
        bottom = bottom + 1;  
    }
}

Java实现

/**
	 * 鸡尾酒排序法
	 * 
	 * @param a
	 *            指定整型数组
	 */
	public void sort(int[] a) {
		//需要来回a,length/2趟
		for (int i = 0; i < a.length / 2; i++) {
			//类冒泡，交换最大值至右端
			for (int j = i; 1 + j < a.length - i; j++)
				if (a[j] > a[1 + j])
					Arr.swap(a, j, 1 + j);
			//类冒泡，交换最小值至左端
			for (int j = a.length - i - 1; j > i; j--)
				if (a[j - 1] > a[j])
					Arr.swap(a, j - 1, j);
		}
	}

　　注意看这里的代码实现，没有了状态变量sorted，最外面的while循环也被替代成确定length/2趟的for循环，因为循环内有两个for各分担饿了一般的工作，所以，大循环只需要进行一半。这个在代码的具体实现时看具体情况吧，如果分析不清楚，就用伪代码中的设置状态变量也未尝不可。PS，伪代码要像思维导图一样逼着自己先写着！

C实现

#include<stdio.h>
#include<stdbool.h>
void swap(int *a ,int *b);
int main()
{
	int a[] = {4,3,1,6,5,7,2,9,8};
	bool sorted = true;
	int length = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	int top = length - 1;
	int bottom = 0;
	int tmp = 0;
	while (sorted)
	{
		sorted = false;
		for (int i = bottom; i < top; i++)
		{
			if (a[i]<a[i - 1])
			{
				swap(&a[i], &a[i - 1]);
				/*
				{
					tmp=a[i];
					a[i] = a[i - 1];
					a[i - 1] = tmp;
				}
				*/
				sorted = true;
			}
		}
		top--;
		for ( int i = top; i >bottom; i--)
		{
			if (a[i]>a[i + 1])
			{
				swap(&a[i], &a[i + 1]);
				/*
				{
					tmp = a[i];
					a[i] = a[i + 1];
					a[i + 1] = tmp;
				}
				*/
				sorted = true;
			}
		}
		bottom++;
	}
	for (int i = 0; i < length; i++)
	{
		printf("%d", a[i]);
	}
}

void swap(int *a, int *b)
{
	int tmp = 0;
	tmp = *a;
	*a = *b;
	*b = tmp;
}