理解冒泡排序：C语言实现与算法分析

冒泡排序（Bubble Sort）是一种基础的比较排序算法，它主要通过不断比较并交换相邻元素来实现对数组或列表的排序。在C语言中，我们可以用以下方式实现冒泡排序： 首先，定义一个名为`bubbleSort`的函数，接受一个整型数组`arr`和它的长度`n`作为参数。在函数内部，我们使用两个嵌套的`for`循环来遍历数组。外层循环控制遍历的轮数，内层循环则是进行相邻元素的比较和交换。这里引入了一个`swapped`标志变量，用来检测在一轮遍历中是否发生了元素交换。如果一轮遍历下来没有元素交换，说明数组已经有序，可以提前结束排序。 ```c void bubbleSort(int arr[], int n) { int temp; int swapped; for (int i = 0; i < n - 1; i++) { swapped = 0; // 标志变量，用于检测是否发生了交换 for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { // 交换arr[j]和arr[j+1]的位置 temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; swapped = 1; // 表示发生了交换 } } // 如果一轮遍历没有发生交换，说明数组已经有序，可以提前退出 if (swapped == 0) { break; } } } ``` 在主函数`main`中，我们创建了一个整型数组`arr`，并初始化了一些随机值。接着，计算数组的长度`n`，并打印出未排序的数组。调用`bubbleSort`函数对数组进行排序，然后再次打印排序后的数组。 ```c int main() { int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); printf("未排序数组：\n"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d", arr[i]); } bubbleSort(arr, n); printf("\n排序后的数组：\n"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d", arr[i]); } return 0; } ``` 冒泡排序的时间复杂度是O(n^2)，这意味着它在处理大型数据集时效率较低。然而，由于其简单易懂的实现，冒泡排序常被用作教学示例。此外，冒泡排序是稳定的排序算法，即相等的元素在排序后保持原有的相对顺序。在实际应用中，对于小规模或者部分有序的数据，冒泡排序可能仍有其适用性。