新・明解Javaで学ぶアルゴリズムとデータ構造

演習6-2の解答

パス1:
  6   4   3   7   1   9 + 8
  6   4   3   7   1 - 8   9
  6   4   3   7 + 1   8   9
  6   4   3 + 1   7   8   9
  6   4 + 1   3   7   8   9
  6 + 1   4   3   7   8   9
  1   6   4   3   7   8   9
パス2:
  1   6   4   3   7   8 - 9

  …中略…

比較は21回でした。
交換は8回でした。

　右のように比較・交換の過程を詳細に表示するプログラムを作成せよ。
　比較する二つの要素間には、交換を行う場合は'+'を、交換を行わない場合は'-'を表示すること。
　また、ソート終了時に、比較回数と交換回数を表示すること。

// 演習6-2
// 単純交換ソート（交換の詳細を表示）

import java.util.Scanner;

class BubbleSortEx {

   //--- 配列の要素a[idx1]とa[idx2]を交換 ---//
   static void swap(int[] a, int idx1, int idx2) {
      int t = a[idx1]; a[idx1] = a[idx2]; a[idx2] = t;
   }

   //--- 単純交換ソート ---//
   static void bubbleSort(int[] a, int n) {
      int ccnt = 0;      // 比較回数
      int scnt = 0;      // 交換回数

      for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
         System.out.printf("パス%d：\n", i + 1);
         for (int j = n - 1; j > i; j--) {
            for (int m = 0; m < n - 1; m++)
               System.out.printf("%3d %c" , a[m], (m != j-1) ? ' ' :
                                 (a[j - 1] > a[j]) ? '+' : '-');
            System.out.printf("%3d\n", a[n - 1]);

            ccnt++;
            if (a[j - 1] > a[j]) {
               scnt++;
               swap(a, j - 1, j);
            }
         }
         for (int m = 0; m < n; m++)
            System.out.printf("%3d  " , a[m]);
         System.out.println();
      }
      System.out.println("比較は" + ccnt + "回でした。");
      System.out.println("交換は" + scnt + "回でした。");
   }

   public static void main(String[] args) {
      Scanner stdIn = new Scanner(System.in);

      System.out.println("単純交換ソート（バブルソート）");
      System.out.print("要素数：");
      int nx = stdIn.nextInt();
      int[] x = new int[nx];

      for (int i = 0; i < nx; i++) {
         System.out.print("x[" + i + "]：");
         x[i] = stdIn.nextInt();
      }

      bubbleSort(x, nx);            // 配列xを単純交換ソート

      System.out.println("昇順にソートしました。");
      for (int i = 0; i < nx; i++)
         System.out.println("x[" + i + "]＝" + x[i]);
   }
}

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