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申論題資訊

試卷:96年 - 96 專技高考_電子工程技師:電子計算機原理#50508
科目:計算機概論、大意(資訊科學概論,電腦常識,電子計算機概論)
年份:96年
排序:0

申論題內容

三、在資料排序的方法中,有所謂泡沫法逐一將比較大的數字往下移動,請撰寫此程式 (可使用虛擬碼 Pseudocode),並求你所使用方法之計算複雜度?(20 分)

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:hchungw
Procedure BubbleSort(A: array of n elements)
    for i = 1 to n-1 do:
        for j = 0 to n-i-1 do:
            if A[j] > A[j+1] then
                swap(A[j], A[j+1])
            end if
        end for
    end for
End Procedure

虛擬碼說明:

  1. 外層迴圈 (i):從第 1 個元素到第 n-1 個元素。這個迴圈用來確保每次通過列表時,將最大的未排序元素推到列表的末尾。
  2. 內層迴圈 (j):從第 0 個元素到第 n-i-1 個元素。每一輪中,該迴圈會逐個比較相鄰的元素,如果前面的元素大於後面的元素,則交換它們的位置。
  3. 交換 (swap):當 A[j] > A[j+1] 時,交換它們的位置,這樣較大的元素會逐步向列表末端移動。

計算複雜度分析:

  • 時間複雜度

    • 在最壞情況(例如,反序列表)下,每次內層迴圈都需要執行 n-i 次比較和最多一次交換。由於需要進行 (n-1) 次外層迴圈,因此總的時間複雜度為O(n^2)
    • 在最佳情況下(例如,已排序列表),雖然每次比較都不需要進行交換,但仍然必須進行 n-1 次內層迴圈,因此時間複雜度仍為 O(n^2)
  • 空間複雜度

    • 泡沫排序法是一種原地排序演算法,它不需要額外的儲存空間,因此空間複雜度為 O(1)

 

泡沫排序法的計算複雜度為 O(n^2),這使得它在處理大型數據集時效能不佳。然而,由於其實現簡單且直觀,仍然在某些情況下被使用,例如學習排序概念或處理小型數據集。