C语言实现冒泡排序算法详解

冒泡排序（Bubble Sort）是计算机科学中最早被广泛学习和理解的排序算法之一，尤其适合初学者。其基本思想是通过重复遍历数组，依次比较相邻元素并根据需要进行交换，来逐步调整元素顺序，使得较大的元素逐渐“冒”向数组的末尾。这个过程会一直持续到整个序列有序为止。 在C语言中，冒泡排序的实现通常包括两个嵌套的循环结构。外层循环控制遍历的次数，内层循环则负责比较和交换相邻的元素。在提供的代码中，`bubbleSort` 函数接收一个整型数组`arr`和数组长度`n`作为参数。函数内部，外层的`for`循环以`i`作为计数器，从0到`n-2`，因为每次循环都会把当前未排序部分的最大元素放到正确的位置，所以每一轮循环结束后，最大元素会被固定在正确的位置，即数组的末尾。 内层的`for`循环以`j`作为计数器，从0到`n-i-2`。这里`n-i-1`是为了避免在最后一轮循环时，已经排好序的元素不再参与比较。在内层循环中，如果`arr[j]`大于`arr[j+1]`，那么就交换这两个元素的位置。变量`temp`用于临时存储`arr[j]`的值，避免在交换过程中丢失原始值。 在`main`函数中，首先定义了一个包含7个整数的数组`arr`，然后计算出数组的长度`n`。接着，调用`bubbleSort`函数对数组进行排序，并分别打印排序前后的数组元素，以便于观察排序效果。 这种简单的冒泡排序算法虽然易于理解和实现，但效率较低，最佳情况（已排序数组）下时间复杂度为O(n)，最坏情况（逆序数组）下时间复杂度为O(n^2)。因此，在处理大数据集时，更高效的排序算法如快速排序、归并排序等会被优先选用。 此外，冒泡排序还有几个变种，比如优化版的冒泡排序，会在一轮遍历中未发生任何交换时提前结束，因为这意味着数组已经是有序的。这种优化可以显著减少不必要的比较次数，提高排序效率。不过，上述代码并没有采用这种优化策略。 冒泡排序是一种基础的排序算法，对于理解和学习排序原理非常有帮助，但在实际应用中，尤其是处理大量数据时，我们通常会选择更高效的方法。