Пузырьковая сортировка - это простой алгоритм сортировки, который использует последовательное сравнение соседних элементов и смену их местами, если последующий элемент больше предыдущего. Основная идея алгоритма заключается в том, чтобы "пузырьком" поднимать самый большой элемент до верхней позиции массива на каждой итерации.
Алгоритм пузырьковой сортировки выполняется следующим образом:
1. Перебираем все элементы массива, начиная с первого и до предпоследнего. На каждой итерации сравниваем текущий элемент с его соседом. Если текущий элемент больше следующего, меняем их местами.
2. После первой итерации самый большой элемент "всплывет" на последнюю позицию массива. Повторяем шаг 1 для подмассива от первого элемента до предпоследнего минус 1.
3. Продолжаем выполнять шаги 1 и 2 до тех пор, пока массив не будет полностью отсортирован.
Алгоритм "пузырьковой сортировки" получил свое название благодаря действиям алгоритма, похожим на выныривание пузырька из воды - на каждой итерации самый большой (или самый маленький, если нужно в порядке убывания) элемент всплывает на соответствующую позицию.
Пример работы алгоритма пузырьковой сортировки для массива [5, 3, 2, 4, 1]:
Итерация 1:
Здесь мы сравниваем элементы [5, 3] и меняем их местами, так как 5 больше 3.
[3, 5, 2, 4, 1]
Итерация 2:
Мы сравниваем и меняем местами элементы [5, 2] и [5, 4].
[3, 2, 5, 4, 1]
Итерация 3:
Мы сравниваем и меняем местами элементы [5, 1].
[3, 2, 4, 1, 5]
Последующие итерации продолжают процесс до полной сортировки массива:
[2, 3, 1, 4, 5]
[2, 1, 3, 4, 5]
[1, 2, 3, 4, 5]
На каждой итерации самый большой элемент "всплывает" на последнюю позицию текущего подмассива. В данном случае, мы проходим через все элементы поочередно, выполняя сравнение и перестановку, пока не достигнем отстортированного массива.
Алгоритм пузырьковой сортировки является простым и понятным, но эффективен только для небольших массивов. Временная сложность алгоритма составляет O(n^2), что делает его медленным для обработки больших массивов. В случае уже отсортированного или почти отсортированного массива, алгоритм все равно будет выполнять полное количество итераций, что замедляет его работу.