常见排序算法之冒泡排序

news2024/11/17 3:38:11

冒泡排序，英文名Bubble Sort，是一种相对基础的交换排序方法。这种排序算法的名字来源于它操作的过程，可以类比为数列中的每一个元素都可以像小气泡一样，根据自身的大小一点一点向数组的一侧移动。具体到冒泡排序的工作原理，它是通过重复走访要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。这个过程会持续进行，直到没有再需要交换的情况出现，也就是说该数列已经排序完成。

void bubble_sort(int arr[], int n) 
{
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) 
    {
        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) 
        {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) 
            {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

上述代码定义了一个名为 bubble_sort 的函数，它接受一个整数数组 arr 和数组的长度 n 作为参数。函数使用嵌套的两个for循环来实现冒泡排序算法。

外层循环从 0 到 n-2，表示需要进行 n-1 轮比较和交换操作。内层循环从 0 到 n-2-i，其中 i 是外层循环的索引。这是因为每一轮比较后，最大的元素都会被移动到正确的位置，所以内层循环不需要再比较已经排好序的元素。

在内层循环中，通过比较相邻的元素 arr[j] 和 arr[j+1]，如果前者大于后者，则交换它们的位置。这样，每一轮内层循环结束后，最大的元素就会被移动到正确的位置。整个排序过程会重复进行，直到所有的元素都被正确地排序。最后，函数不返回任何值，因为它直接修改了输入的数组 arr。

int main() 
{
    int arr[] = {6, 3, 2, 1, 4, 5, 9};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubble_sort(arr, n);
    printf("排序后的数组是：\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) 
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

在此段代码中我们定义了一个arr数组，并且初始化了元素。定义了一个整数n为数组的长度，通过sizeof()函数先计算整个数组的字节大小除以单个元素的字节大小得到。接下来就是调用bubble_sort 函数，后续通过for循环依次遍历排序后的数组依次打印。

整体展示：

上述代码我们是提前定义好的数组元素，要是想要手动输入数组元素，循环套用scanf()函数即可，bubble_sort 函数不变，详细代码如下：

int main() 
{
    int n;
    printf("请输入数组元素个数： ");
    scanf("%d", &n);
    int arr[n];
    printf("请输入数组元素： ");
    for (int i = 0; i < n; i++) 
    {
        scanf("%d", &arr[i]);
    }
    bubble_sort(arr, n);
    printf("排序后的数组为： ");
    for (int i = 0; i < n; i++) 
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

整体展示：