冒泡排序是排序算法的一种，思路清晰，代码简洁，常被用在大学生计算机课程中。
“冒泡”这个名字的由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端，故名。
这里以从小到大排序为例进行讲解。
基本思想及举例说明
冒泡排序的基本思想就是不断比较相邻的两个数，让较大的元素不断地往后移。经过一轮比较，就选出最大的数；经过第2轮比较，就选出次大的数，以此类推。
下面以对 3 2 4 1 进行冒泡排序说明。
第一轮 排序过程
3 2 4 1 （最初）
2 3 4 2 （比较3和2，交换）
2 3 4 1 （比较3和4，不交换）
2 3 1 4 （比较4和1，交换）
第一轮结束，最大的数4已经在最后面，因此第二轮排序只需要对前面三个数进行再比较。
第二轮 排序过程
2 3 1 4 （第一轮排序结果）
2 3 1 4 （比较2和3，不交换）
2 1 3 4 （比较3和1，交换
第二轮结束，第二大的数已经排在倒数第二个位置，所以第三轮只需要比较前两个元素。
第三轮 排序过程
2 1 3 4 （第二轮排序结果）
1 2 3 4 （比较2和1，交换）
至此，排序结束。
算法总结及实现
对于具有N个元素的数组R[n]，进行最多N-1轮比较；
第一轮，逐个比较（R[1], R[2]）, （R[2], R[3]）, （R[3], R[4]）, ……. （R[N-1], R[N]） ; 最大的元素会被移动到R[N]上。
第二轮，逐个比较（R[1], R[2]）, （R[2], R[3]）, （R[3], R[4]）, ……. （R[N-2], R[N-1]）；第二大元素会被移动到R[N-1]上。
。。。。
以此类推，直到整个数组从小到大排序。
下面给出了冒泡排序的一般实现和优化实现。一般实现是教科书里常见的实现方法，无论数组是否排序好了，都会进行N-1轮比较； 而优化实现，在数组已经排序好的情况下，会提前退出比较，减小了算法的时间复杂度。
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#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define N 8void bubble_sort(int a[],int n);//一般实现void bubble_sort(int a[],int n)//n为数组a的元素个数{ //一定进行N-1轮比较 for(int i=0; i<n-1; i++) { //每一轮比较前n-1-i个，即已排序好的最后i个不用比较 for(int j=0; j<n-1-i; j++) { if(a[j] > a[j+1]) { int temp = a[j]; a[j] = a[j+1]; a[j+1]=temp; } } }}//优化实现void bubble_sort_better(int a[],int n)//n为数组a的元素个数{ //最多进行N-1轮比较 for(int i=0; i<n-1; i++) { bool isSorted = true; //每一轮比较前n-1-i个，即已排序好的最后i个不用比较 for(int j=0; j<n-1-i; j++) { if(a[j] > a[j+1]) { isSorted = false; int temp = a[j]; a[j] = a[j+1]; a[j+1]=temp; } } if(isSorted) break; //如果没有发生交换，说明数组已经排序好了 }}int main(){ int num[N] = {89, 38, 11, 78, 96, 44, 19, 25}; bubble_sort(num, N); //或者使用bubble_sort_better(num, N); for(int i=0; i<N; i++) printf("%d ", num[i]); printf("\n"); system("pause"); return 0;} |
