C语言冒泡排序算法实现详解

资源摘要信息: "c代码-排序：冒泡排序" 冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历待排序的数列，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。 这一过程是怎样的呢？我们可以设想，一个无序的数列在第一轮排序中，会把最大的数"冒泡"到数列的尾端。在第二轮排序中，我们又把次大的数"冒泡"到数列的倒数第二的位置，以此类推。因此，经过n-1轮排序后，一个长度为n的无序数列就变成了有序数列。 下面详细说明冒泡排序算法的步骤： 1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大（假设从小到大排序），就交换它们两个。 2. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。 3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后已经排序好的。 4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。 用C语言实现冒泡排序，我们可以写出如下的代码示例： ```c #include <stdio.h> // 函数声明 void bubbleSort(int arr[], int n); // 主函数 int main() { int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90}; int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); printf("Original array: \n"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); bubbleSort(arr, n); printf("Sorted array: \n"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); return 0; } // 冒泡排序的实现函数 void bubbleSort(int arr[], int n) { int i, j, temp; for (i = 0; i < n-1; i++) { // 最后的 i 个元素已经是排好序的了 for (j = 0; j < n-i-1; j++) { if (arr[j] > arr[j+1]) { // 交换两个元素的位置 temp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = temp; } } } } ``` 在上述代码中，我们定义了`bubbleSort`函数用于执行排序操作，`main`函数用于运行示例。`bubbleSort`函数中有两层循环：外层循环控制排序轮数，内层循环负责每轮的元素比较和交换。通过这种方式，我们可以逐步将数组中的元素按顺序排列。 而压缩包文件`main.c`包含了上述的C语言代码，`README.txt`则可能包含该代码的使用说明、编译运行步骤以及可能的修改建议等信息。 关于冒泡排序的性能，我们可以做一个简单的分析。冒泡排序的时间复杂度是O(n^2)，因此它不适合于大量数据的排序。虽然它在最好情况（即数据已经是有序的）下时间复杂度可以降低到O(n)，但是由于它需要进行大量的交换操作，实际性能仍然不佳。空间复杂度为O(1)，因为它只需要常数级别的额外空间。 冒泡排序算法是一种稳定的排序算法，但是由于效率问题，在实际应用中很少单独使用冒泡排序。不过，冒泡排序的思想在其他一些高效排序算法中被借鉴和改进，比如快速排序就使用了分治法的思想，效率较冒泡排序有了极大的提升。