C语言实现冒泡排序

  冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。

  遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

算法步骤

1. 开始：从第一个元素开始，比较相邻的两个元素。
2. 交换：如果第一个元素大于第二个元素，则交换它们。
3. 移动：移动到下一个元素，重复比较和交换。
4. 遍历：直到最后一个元素，完成一轮排序。
5. 重复：重复以上步骤，直到数列完全排序。

1.题目：使用数组 {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90} 进行冒泡排序

  按照思想分析运行过程：

  已知数组为 {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90}：

  从加粗的第一组64和34开始

【1】第一轮：

  比较 64 和 34，64>34,交换位置：

  34 64 25 12 22 11 90

  比较 64 和 25，64>25,交换位置：

34 25 64 12 22 11 90

  下面都同理，比较 64 和 12，交换位置：

34 25 12 64 22 11 90

  比较 64 和 22，交换位置：

34 25 12 22 64 11 90

  比较 64 和 11，交换位置：

34 25 12 22 11 64 90

  比较 64 和 90，64不大于90，不交换，第一轮结束。

【2】第二轮：

  比较 34 和 25，交换位置：

25 34 12 22 11 64 90

  比较 34 和 12，交换位置：

25 12 34 22 11 64 90

  比较 34 和 22，交换位置：

25 12 22 34 11 64 90

  比较 34 和 11，交换位置：

25 12 22 11 34 64 90

  比较 34 和 64，不交换

【3】第三轮：

  比较 25 和 12，交换位置：

12 25 22 11 34 64 90

  比较 25 和 22，交换位置：

12 22 25 11 34 64 90

  比较 25 和 11，交换位置：

12 22 11 25 34 64 90

  比较 25 和 34，不交换

【4】第四轮：

  比较 12 和 22，不交换

  比较 22 和 11，交换位置：

12 11 22 25 34 64 90

【5】第五轮：

  比较 12 和 11，交换位置：

11 12 22 25 34 64 90

2.代码实现：（算法部分）

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

代码解释：

【1】相关参数：

• int arr[] 是函数参数，表示要排序的数组。
• int n 是函数参数，表示数组的长度。
• i 用于控制外层循环，表示当前遍历到的数组元素的索引。
• j 用于控制内层循环，表示在未排序部分的数组中进行比较的元素的索引。
• temp 用于在交换元素时临时存储一个元素的值。
• swapped 作为标记变量，用于检测在一轮内层循环中是否发生了元素交换。如果没有发生交换，则说明数组已经有序，可以提前结束排序。
• 这里的n为数组元素个数，在主函数中定义为int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

【2】部分代码详解

for (i = 0; i < n - 1; i++) {

  这段为外层循环，这部分是遍历数组用的，因为数组下标是从0开始的，遍历数组就是从0到n-1，从数组的第一个元素开始，最后一个元素n-1结束。数组arr为 {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90}，n为sizeof(arr) / sizeof(arr[0])即元素个数（数组长度）7，第一个元素64下标为0，最后一个90下标为6（也就是n-1）。

for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {

  这段为内层循环，这部分是用来弄每轮循环的，比如第一轮循环就是当i=0时候的情况，从 j = 0 开始，比较 arr[0] 和 arr[1]，直到 arr[5] 和 arr[6]，以此类推嘛~，循环条件是 j < 7 - 0 - 1 = 6，j 的值从0到5嘛。因为循环体里面是arr[j] > arr[j + 1]，就是比较到arr[5] 和 arr[6]了。

 swapped在这里 是一个标记变量，用于跟踪在内层循环中是否发生了元素交换。它的作用是优化冒泡排序算法，使得当数组已经是有序的时，可以提前结束排序过程，从而减少不必要的比较操作。在交换元素时，将 swapped 设置为1，如果 swapped 为0，表示在这一轮外层循环中没有发生任何交换，说明数组已经是有序的，可以提前结束排序。

3.代码结果：

4.完整代码：

#include"stdio.h"

int main(){
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    printf("Original array: \n");
    printArray(arr, n);
    bubbleSort(arr, n);
    printf("Sorted array: \n");
    printArray(arr, n);
    return 0;
}

void bubbleSort(int arr[], int n) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {
        // 标记是否发生了交换
        int swapped;
        swapped = 0;
        for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {
           //如果前一个大于后一个需要交换
             if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // 交换 arr[j] 和 arr[j + 1]
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
                swapped = 1;
            }
        }
        // 如果在这一轮排序中没有发生任何交换，说明数组已经有序
        if (swapped == 0) {
            break;
        }
    }
}

void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_55021541/article/details/140528234

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