C语言实现冒泡排序算法详细教程

资源摘要信息:"冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，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。走访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。" 冒泡排序算法是一种基础的排序算法，其基本思想是通过对待排序序列从前向后（从下标较小的元素开始），依次比较相邻元素的值，若发现逆序则交换，使较大的元素逐渐从前移向后部，就像水底的气泡一样逐渐向上冒。由于它对相邻元素之间的比较和交换操作，就像水中的气泡一样逐个从水底上升到水面，因此称之为冒泡排序。 冒泡排序算法的时间复杂度： - 最好情况：当输入的列表已经是正序时，只需进行一次遍历，比较和交换都不会发生，时间复杂度为O(n)。 - 最坏情况：当输入的列表是反序时，需要进行多次遍历，每一对相邻元素都可能需要交换，时间复杂度为O(n^2)。 - 平均情况：列表是随机排列的，平均时间复杂度也是O(n^2)。 冒泡排序的实现步骤如下： 1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大（升序），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。这步做完后，最后的元素会是最大的数。 3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了每次迭代的最后。 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。 在C语言中，冒泡排序的实现可以通过嵌套循环来完成。外部循环控制排序的总轮数，内部循环负责每一轮的相邻元素比较和可能的交换。通常使用一个标志变量来判断在某一轮排序中是否发生了交换，如果没有交换发生，说明当前列表已经是有序的，可以提前结束排序过程。 以下是一个简单的冒泡排序C语言实现示例代码： ```c #include <stdio.h> void bubbleSort(int arr[], int n) { int i, j, temp; int swapped; for (i = 0; i < n-1; i++) { 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; } } } int main() { int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90}; int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); bubbleSort(arr, n); printf("Sorted array: \n"); for (int i=0; i < n; i++) printf("%d ", arr[i]); printf("\n"); return 0; } ``` 在上述代码中，`bubbleSort`函数实现了冒泡排序算法，`main`函数中定义了一个整数数组`arr`，并调用`bubbleSort`函数进行排序，之后打印出排序后的数组。 除了冒泡排序，C语言还可以实现其他多种排序算法，例如插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等。这些算法各有优劣，适用于不同的数据分布和排序需求。