鲁教版（信息科技）五年级下册信息科技 第2课 排序算法（第二课时）课件.pptx

冒泡排序第2课排序算法（第二课时）

目录壹冒泡排序概述贰冒泡排序操作步骤叁冒泡排序实例分析肆冒泡排序与选择排序比较

冒泡排序概述章节副标题壹

算法原理冒泡排序通过重复比较相邻元素，若逆序则交换，逐步将最大元素“冒泡”到数组末尾。相邻元素比较01在每一轮排序中，通过交换操作，将较大的元素向后移动，较小的元素向前移动。排序过程中的交换02冒泡排序需要进行n-1轮比较（n为数组长度），每轮确定一个元素的最终位置。排序轮次的确定03冒泡排序是一种稳定的排序算法，相同元素的相对位置不会因为排序而改变。算法的稳定性04

排序过程描述在冒泡排序中，我们依次比较数组中相邻的两个元素，若顺序错误则交换它们的位置。比较相邻元素01重复进行数组的遍历，直到某次遍历中没有发生任何元素交换，此时数组已完全排序。重复遍历数组02每轮排序后，记录下当前轮次中最大的元素位置，下一轮排序时可以减少比较次数。记录每轮最大元素位置03通过设置标志位来判断某一轮是否发生了交换，若没有交换则提前结束排序，提高效率。优化算法效率04

算法命名由来冒泡排序的名称来源于排序过程中较大的元素像气泡一样逐渐“浮”到数组的顶端。形象比喻的命名通过重复比较和交换相邻元素，排序过程就像气泡在水中上升，形象地描述了算法的工作原理。排序过程的直观描述

冒泡排序操作步骤贰

初始排序从数组的第一个元素开始，确定需要进行比较和可能交换的元素范围。确定排序范围重复上述比较过程，直到某一轮排序中没有任何元素交换，此时数组已完全排序。重复比较直至无交换依次比较相邻的两个元素，若顺序错误则交换位置，确保每轮比较后最大的元素“沉底”。进行相邻元素比较

多轮比较确定排序轮数冒泡排序需要多轮比较，每轮比较后最大的元素会被放置在正确的位置，直到所有元素排序完成。0102每轮比较的次数递减随着排序的进行，每轮需要比较的次数会逐渐减少，因为最大的元素已经在上一轮被放置到了最后。

多轮比较在每轮比较中，相邻元素若逆序则交换位置，直至该轮没有交换发生，表示该轮排序完成。01比较与交换操作通过设置标志位来判断某轮排序是否发生了交换，若没有交换发生，则提前结束排序，提高效率。02优化冒泡排序

最终排序结果当一次遍历中没有发生任何交换时，说明数组已经完全排序。确定排序完成按照冒泡排序算法，最终数组将呈现从小到大的顺序排列。展示排序后的数组通过对比排序前后的数组，可以直观看到每个元素的位置变化。比较排序前后差异

冒泡排序实例分析叁

苹果重量排序从第一个苹果开始，依次与后一个苹果比较重量，重者下沉，完成第一轮排序。第一轮排序过程01排除已排序的最重苹果，继续比较剩余苹果，找出次重的苹果。第二轮排序过程02重复上述步骤，直至所有苹果按重量顺序排列完成。第三轮及后续排序03最终，苹果按重量从小到大顺序排列，最轻的苹果在最前，最重的在最后。排序结果展示04

比较次数统计第一轮比较次数在冒泡排序的第一轮中，需要比较n-1次，其中n为数组长度。第二轮比较次数总比较次数冒泡排序的总比较次数为(n-1)+(n-2)+...+1，即n*(n-1)/2次。第二轮排序时，比较次数减少为n-2次，因为最大的元素已经排到正确位置。最后一轮比较次数在最后一轮排序中，只需要比较1次，因为只剩下一个元素未排序。

排序过程演示将10个苹果按初始顺序排列，准备开始冒泡排序。比较相邻苹果，重者下沉，轻者上浮，完成第一轮排序。重复上述步骤，直至所有苹果按重量排序完成。展示最终排序完成的苹果序列，验证冒泡排序的正确性。初始状态第一轮排序后续轮次排序排序结果展示排除已排序的最重苹果，继续比较剩余苹果，完成第二轮排序。第二轮排序

冒泡排序与选择排序比较肆

执行次数对比冒泡排序在每轮中进行n-1次比较，共需进行n-1轮比较，总比较次数为n(n-1)/2。冒泡排序的比较次数选择排序每轮选择最小元素，进行n-1次比较，总共需要进行n(n-1)/2次比较。选择排序的比较次数冒泡排序在每轮中最多进行n-1次交换，最坏情况下交换次数与比较次数相同。冒泡排序的交换次数选择排序在每轮中只进行一次交换，总共进行n-1次交换，交换次数远少于冒泡排序。选择排序的交换次数

效率分析时间复杂度对比冒泡排序和选择排序的时间复杂度均为O(n^2)，在最坏和平均情况下表现相似。优化策略的影响选择排序可以通过优化选择最小（或最大）元素的策略来减少比较次数，而冒泡排序的优化空间较小。空间复杂度分析实际应用中的性能差异两种排序算法的空间复杂度都是O(1)，因为它们都是原地排序，不需要额外的存储空间。在实际应用中，冒泡排序由于交换操作较多，可能比选择排序慢，尤其是在数据量大时。

应用场景差异数据规模较小01冒泡排序适用于数据量较小的场景，如教学演示或小规模数据集的快速排序。实时排序