C语言实现冒泡排序算法及验证

资源摘要信息:"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。冒泡排序是一种稳定排序算法，对n个项目排序，需要O(n^2)的比较次数，且可以就地排序，不需要占用额外的存储空间。它在数据规模较小的情况下尚可使用，但在数据量较大的时候效率较低。" 在C语言中实现冒泡排序的代码结构通常包括两层嵌套循环。外层循环控制排序的总轮数，内层循环负责进行相邻元素的比较和交换。算法的基本思想是，每次遍历数组，将每一对相邻元素进行比较，如果前者比后者大，则交换它们的位置，这样对每一对相邻元素做同样的工作，遍历一趟就可以将最大的元素移到最末端。然后，缩小数组的范围，再进行下一轮的遍历，重复以上步骤，直到数组有序。 一个基本的C语言冒泡排序代码示例如下： ```c #include <stdio.h> void bubbleSort(int array[], int size) { for (int step = 0; step < size - 1; ++step) { for (int i = 0; i < size - step - 1; ++i) { if (array[i] > array[i + 1]) { // 交换两个元素的位置 int temp = array[i]; array[i] = array[i + 1]; array[i + 1] = temp; } } } } // 用于打印数组元素的函数 void printArray(int array[], int size) { for (int i = 0; i < size; ++i) { printf("%d ", array[i]); } printf("\n"); } // 主函数，用于测试冒泡排序算法 int main() { int data[] = {-2, 45, 0, 11, -9}; int size = sizeof(data) / sizeof(data[0]); bubbleSort(data, size); printf("Sorted Array in Ascending Order:\n"); printArray(data, size); return 0; } ``` 在上述代码中，`bubbleSort` 函数负责执行实际的排序工作。它首先定义了一个外层循环，用于控制排序的轮数，以及一个内层循环，用于执行具体的比较和交换操作。`printArray` 函数用于打印数组中的元素，以帮助验证排序是否正确。 冒泡排序虽然简单易懂，但它的时间复杂度较高，通常情况下并不适合用于大型数据集的排序。如果需要对大量数据进行排序，更高效的算法比如快速排序、归并排序或是堆排序会是更好的选择。然而，冒泡排序作为一种基础的算法，对于学习排序算法的基本原理和理解算法性能分析有着重要的意义。