3.4冒泡排序算法及程序实现

1．冒泡排序算法的基本思想冒泡排序是在一列数据中把较小(大)的数据逐次向上推移的一种排序技术。该算法的基本思想是把待排序的n个元素的数组看成是垂直堆放的一列数据，从最下面的一个元素起，自下而上地比较相邻的两个元素中的数据，将较小(大)的数据换到上面的一个元素中。重复这一过程，直到处理完最后两个元素中的数据，称为一趟加工。当第一趟加工完成时，最小(大)的数据已经上升到第一个元素的位置。然后对余下的n－1个元素重复上述处理过程，直至最后余下两个数据的比较和交换。3．4冒泡排序算法及程序实现由于每一趟加工都是将本趟最小(大)的数元素像气泡一样浮至本趟的顶端位置，所以称作冒泡排序。但冒泡也有变式，即将数组元素进行两两比较，若相邻两个元素中的数据不符合排序，就交换位置。某数组c共由4个元素构成，每个元素的值如下表所示：数组元素c(1)c(2)c(3)c(4)值23383015采用冒泡排序思想进行升序排序，从最下面的一个元素起，自下而上的比较相邻两个元素中的数据，整个排序过程如下所示：①第一趟加工处理过程：第一趟加工共比较3次，处理完成后，最小的元素15存储在了c(1)中。②第二趟加工处理过程：第二趟加工共比较2次，处理完成后，第2个最小的元素23存储在了c(2)中。③第三趟加工处理过程：第三趟加工共比较1次，处理完成后，第3个小的元素32存储在了c(3)中。4个元素共需进行3趟加工处理，总的比较次数为3＋2＋1＝6次。对n个元素的数组，用冒泡法进行排序时，共需比较n(n－1)/2次。2．冒泡排序算法的程序实现冒泡排序程序的实现可用双重For循环来实现，外层For循环控制是第几遍加工，内层For循环控制进行排序的数组元素下标的变化范围。由于每趟加工完成后，进行排序的范围会发生变化(每趟减少一个)，故内层For循环变量的下界由外层循环变量决定。现有n个数据，分别存放在数组变量a(1Ton)当中，用冒泡排序算法表示结构如下：用冒泡排序算法程序实现的片段如下：Fori＝1Ton－1Forj＝nToi＋1Step－1Ifa(j)a(j－1)Thent＝a(j)：a(j)＝a(j－1)：a(j－1)＝tEndIfNextjNexti当外循环变量i取1时，即第1趟加工时，内循环变量j的下界为i＋1(值为2)，即从a(n)开始自下而上的比较相邻的两个元素中的数，如果下面的数比上面的小，则相互交换，直到a(2)与a(1)的比较为止，这样第1趟加工后将最小的数放到了a(1)中；第2趟加工，内循环变量j的下界为3，直到a(3)和a(2)的比较为止，把最小的数放到了a(2)中；这样，经过n－1趟加工后，就完成了数组从小到大的排序。中间的If语句，完成相邻的两个元素的比较过程，如果下面的数a(j)比上面的数a(j－1)小，则交换a(j)与a(j－1)的值。用语句t＝a(j)：a(j)＝a(j－1)：a(j－1)＝t来实现。3．读程序时，判断冒泡排序的结果是从小到大还是从大到小，方法就是分析内循环中的条件判断语句，如果交换数据的条件是前面元素小于后面元素，如a(j)a(j＋1)、a(j)a(j－1)，则排序结果是从大到小。反之，如果交换数据的条件是前面元素大于后面元素，如a(j)a(j＋1)、a(j)a(j－1)，则排序结果是从小到大。注意：以下代码也可实现对数组h(共n个元素)进行冒泡排序：Fori＝1Ton－1Forj＝i＋1TonIfh(i)h(j)Thent＝h(i):h(i)＝h(j):h(j)＝tEndIfNextjNexti本节课学习要理解冒泡排序算法的基本思想，能根据冒泡排序的思想，对一组数据进行冒泡排序。掌握冒泡排序算法的程序实现，能根据给出的题目自行编写冒泡程序。考查方式为选择题与填空题。1.某书店在5所学校流动售书量(单位：本)分别是82、113、46、69、35。采用冒泡排序对其进行排序，若完成第一遍时的结果是35、82、113、46、69，则完成第二遍时的结果是()A．35、82、113、46、69B．35、46、82、69、113C．35、46、82、113、69D．35、46、69、82、113C2．下表记录了6个数据的排序过程。分析表中数据可知，该排序采用的算法与排序方式分别为()原始数据635759424571第1遍426357594571第2遍424563575971第3遍424557635971…………………A.冒泡排序，降序B.选择排序，降序C.冒泡排序，升序D.选择排序，升序C3．实现某排序算法的部分VB程序如下：Fori＝1To4Forj＝5Toi＋1Step－1Ifa(j)a(j－1)Thent＝a(j)：a(j)＝a(j－1)：a(j－1)＝tNextjNexti在经过某一遍排序“加工”后，数组元素a(l)到a(5)的数据依次为“25、77、51、59、32”。则下一遍排序“加工”后数组元素a(l)到a(5)的数据应该是()A．25、32、77、51、59B．25、32、51、59、77C．25、32、59、51、77D．25、32、51、7、59A4．有一组原始数据：23、25、18、63、84、77、65、9、33、17。利用冒泡排序算法进行从小到大排序，最多需要进行()次加工，才可以完成整个数据的排序。A．5B．6C．8D．9D5.书籍将数据3、6、9、5、8、1进行一趟冒泡排序后得到的数据刚好是小杨的银行卡密码，那么小杨的银行卡密码是()A．369581B．136958C．135698D．316958B6.在某年市机器人投蓝比赛决赛中，共有5支队伍参加，各队的最终成绩如下：82、74、66、95、70(单位：个/分钟)，现用冒泡排序算法来实现这些数据的排序操作：原始数据8274669570第1遍6682747095第2遍第3遍6670748295第4遍6670748295则在第2遍加工的操作中，共需要交换数据的次数是()A.1次B.2次C.3次D.4次B7.有如下VB程序段：s＝“”Fori＝1To3Forj＝6Toi＋1Step－1Ifa(j)a(j－1)Thenk＝a(j)：a(j)＝a(j－1)：a(j－1)＝kEndIfNextjs＝s＋str(a(i))NextiText1.Text＝str(s)数组元素从a(1)到a(6)的数据依次为“3、7、2、5、8、9”，经过该程序“加工”后，文本框Text1中显示的是()A．987B．235C．372D．732B8.有一组原始数据：13、15、8、65、14、33。若采用冒泡法进行排序，则共需比较的次数为()A．21B．15C．10D．28B9.设计一个VB程序，点击“随机产生15个整数”按钮，程序自动在列表框List1中产生15个1000以内的随机非负数，点击“冒泡排序”按钮，对这些数据按冒泡算法进行从大到小排序。程序运行时界面如图9－1所示：图9－1(1)(1)设计应用程序界面时，为添加“冒泡排序”按钮，应使用如图9－2所示的“控件工具箱”中的________(填写相应编号)，并在图9－3所示的“属性”窗口中，将__________属性值设置为“冒泡排序”。4Caption图9－2图9－3(2)从左至右的两个列表框的名称分别是List1和List2，“随机产生15个整数”按钮的名称是Command1，“冒泡排序”按钮的名称是Command2。请根据题意将下列程序补充完整。Dima(1To15)AsIntegerDimnAsIntegerPrivateSubCommand1_Click()n＝15RandomizeList1.ClearList2.ClearFori＝1To15①List1.AddItemStr(i)&“：”&Str(a(i))NextiEndSubPrivateSubCommand2_Click()DimtAsIntegerList2.ClearFori＝1Ton－1Forj＝nToi＋1Step－1If②Thent＝a(j):a(j)＝a(j－1):a(j－1)＝tEndIfNextjNextiFori＝1TonList2.AddItemStr(i)&“:”&Str(a(i))NextiEndSub(1)程序中①划线处应填入___________________。(2)程序中②划线处应填入___________________。注：该示例程序在素材文件夹下vb23文件夹中。a(i)=Int(Rnd()*1001)a(j)a(j-1)10.新学年开学安排坐位，需要先根据学生身高排好队。以下VB程序为排队程序，其中变量s为学生总数，数组n存储学生姓名，数组h存储学生身高(单位：厘米)。程序界面如下图所示。程序运行时，自动加载学生姓名与身高数据，点击“排队”按钮，按学生身高从低到高进行排序。实现该功能的程序代码如下：Dimn(1To60)AsStringDimh(1To60)AsIntegerConsts＝60PrivateSubCommand1_Click()DimiAsInteger,jAsIntegerDimtAsIntegerDimkAs①List1.ClearFori＝1Tos－1Forj＝i＋1TosIf②Thent＝h(i):h(i)＝h(j):h(j)＝t③EndIfNextjNextiFori＝1TosList1.AddItemn(i)&“:”&Str(h(i))NextiEndSubPrivateSubForm_Load()'学生姓名数据n赋值语句，此处省略'学生身高数据h赋值语句，此处省略Fori＝1TosList1.AddItemn(i)&“：”&Str(h(i))'在列表框显示学生姓名与身高原始数据NextiEndSub为使程序完整，请在划线处填上合适的语句。(1)划线①处应填入______________________。(2)划线②处应填入______________________。(3)划线③处应填入______________________。Stringh(i)h(j)k=n(i):n(i)=n(j):n(j)=k11.叶锦平和同学们去农科院开展研究性学习，大家都收获很大，锦平设计了一个VB程序，他把同学们收集到的水稻亩产量和同学姓名已分别保存在数组a和数组b中，第i个同学收集的亩产量保存在a(i)中，对应的同学姓名保存在b(i)中，最后按亩产量从高到低进行排序。程序界面如图所示，左边列表框List1中显示的是所有同学收集到的原始数据，单击”排序”按钮(Command1)后，在右边的列表框List2中显示排序完成后的结果(按亩产量从高到低排列)。解决此问题的算法流程图如图所示，相应的排序部分程序如下：Dima(1Ton)AsSingleDimb(1Ton)AsStringPrivateSubCommand1_Click()DimiAsInteger,jAsInteger,cAsSingle,tAsStringList2.ClearFori＝1Ton–1'设共有n名同学Forj＝①If②Thenc＝a(j－1)a(j－1)＝a(j)a(j)＝ct＝b(j－1)b(j－1)＝b(j)b(j)＝tEndIfNextjNextiFori＝1TonList2.AddItemStr(a(i))＋“”＋b(i)NextiEndSubPrivateSubForm_Load()'此过程用于对数组a和数组b进行初始赋值，代码略List1.AddItemStr(a(i))＋“”＋b(i)'在列表框List1中显示原始数据EndSub(1)解决此问题的算法是___________________。在程序①和②划线处填入适当的语句或表达式，将程序补充完整：(2)程序中①划线处应填入_________________。(3)程序中②划线处应填入_________________。注：该示例程序在素材文件夹下vb25文件夹中。冒泡排序算法ntoi+1Step-1a(j)a(j-1)