Burbulo rikiavimo algoritmas

Burbulo rikiavimo animacija

Algoritmas
Tipas	Rikiavimo algoritmai
Pavadinimas	Burbulo (Bubble Sort)
Sudėtingumas	Vidutinis - N²; blogiausias - N²
Greitos nuorodos	Algoritmai Rikiavimo algoritmai Burbulo Šablonas

Burbulo rikiavimo metodas – vienas iš paprastų, bet nelabai efektyvių rikiavimo algoritmų. Algoritmo principas – nuosekliai iš eilės peržiūrėti gretimų elementų poras, prireikus elementus sukeisti, perkeliant mažesnį arčiau pradžios. Tokiu būdu per pirmą iteraciją mažiausias elementas perkeliamas į pirmą poziciją, vėliau tas pats principas taikomas posekiui be pirmo elemento ir t. t.

Algoritmo veikimo principas primena virimo procesą, kai oro burbulai kyla į paviršių, dėl to jis ir vadinamas burbulo metodu.

Burbulo algoritmas N elementų masyvo rikiavimui naudoja apie N²/2 lyginimų ir N²/2 keitimų vietomis, tiek laukiamu, tiek ir blogiausiu atveju. Algoritmas nenaudoja papildomos atminties.

Algoritmo vykdymas pažingsniui

Naudosime skaičių masyvą "5 1 4 2 8" ir jį surūšiuosime nuo mažiausio elemento iki didžiausio. Kiekviename žingsnyje paryškinti elementai yra palyginami.

Pirmas praėjimas:
(5 1 4 2 8) $\to$ (1 5 4 2 8) Čia algoritmas palygina pirmus 2 elementus ir juos apkeičia vietomis.
(1 5 4 2 8) $\to$ (1 4 5 2 8)
(1 4 5 2 8) $\to$ (1 4 2 5 8)
(1 4 2 5 8) $\to$ (1 4 2 5 8) Dabar elementai yra išdėstyti tinkama tvarka, todėl algoritmas jų neapkeičia vietomis.
Antras praėjimas:
(1 4 2 5 8) $\to$ (1 4 2 5 8)
(1 4 2 5 8) $\to$ (1 2 4 5 8)
(1 2 4 5 8) $\to$ (1 2 4 5 8)
(1 2 4 5 8) $\to$ (1 2 4 5 8)
Dabar masyvo elementai išdėstyti tinkama tvarka, bet algoritmas to nežino. Algoritmui reikia vieno praėjimo be pakeitimų, kad žinotų jog elementai reikiama tvarka.
Trečias praėjimas:
(1 2 4 5 8) $\to$ (1 2 4 5 8)
(1 2 4 5 8) $\to$ (1 2 4 5 8)
(1 2 4 5 8) $\to$ (1 2 4 5 8)
(1 2 4 5 8) $\to$ (1 2 4 5 8)
Galiausiai algoritmas baigė savo darbą.

Pavyzdžiai

• Realizacija Pascal kalba:

procedure Burbulas(var a:array of integer; N:integer);
var i, j, t: integer;
begin
for i:=N downto 1 do
  for j:=2 to i do
    if a[j-1]>a[j] then
      begin
        t:=a[j-1];
        a[j-1]:=a[j];
        a[j]:=t;
      end
end;

• Realizacija Java kalba:

public class Pavyzdys {
 
...
 
    private int[] duomenys;
    private final int ilgis;
...
 
    private void rikiuotiBurbuliuku() {
        boolean testi = true;
        int pask = ilgis – 1;
        while (testi) {
            testi = false;
            for (int i=0;i<pask;++i) {
                if (duomenys[i] > duomenys[i+1]) {
                    int laikinas = duomenys[i];
                    duomenys [i] = duomenys [i+1];
                    duomenys[i+1] = laikinas;
                    testi = true;
                }
            }
            --pask;
        }
    }
 
...
 
}

• Realizacija PHP kalba:

function bubble_sort($array){
    $count = count($array);
    if ($count <= 0) return false;
    for($i=0; $i<$count; $i++){
        for($j=$count-1; $j>$i; $j-–){
            if ($array[$j] < $array[$j-1]){
                $tmp = $array[$j];
                $array[$j] = $array[$j-1];
                $array[$j-1] = $tmp;
             }
         }
     }
    return $array;
}

Išnašos

• Bubble sort code