C语言实现冒泡排序详解与示例

冒泡排序是一种简单直观的排序算法，其基本思想是通过不断地遍历待排序的序列，依次比较相邻元素的大小，并在必要时交换它们的位置。这个过程就像水底下的气泡一样，小的元素逐渐“浮”到序列的顶端。由于每次遍历都能确保序列中最大的一个元素被放到正确的位置上，因此，随着遍历次数的增加，序列会逐渐变得有序。 在C语言中，冒泡排序的实现通常包含两个嵌套的for循环。外层循环用于控制整个遍历的次数，内层循环则负责逐个比较并交换相邻元素。在给定的代码中，`bubble_sort` 函数接收一个整数数组 `a` 和其长度 `n` 作为参数。函数内部，外层循环变量 `i` 从0递增到 `n-2`，内层循环变量 `j` 从0递增到 `n-1-i`。这样设计是因为每一轮遍历结束后，最大的元素都会被放到正确的位置，所以后续的遍历可以忽略掉已排序的部分。 内层循环中的条件语句 `if(a[j]>a[j+1])` 检查相邻元素是否需要交换。如果前一个元素大于后一个元素，就通过一个临时变量 `tmp` 进行交换。这样，每一轮遍历结束后，当前未排序部分的最大元素会被放到序列末尾。通过多次这样的遍历，整个序列最终会完全排序。 在主函数 `main` 中，先打印出初始的未排序序列，然后调用 `bubble_sort` 对序列进行排序，最后再次打印出排序后的序列，以验证排序的效果。这个示例中，初始序列是 {10, 3, 6, 2, 4}，经过三次遍历后，序列会变为 {2, 3, 4, 6, 10}。 尽管冒泡排序易于理解和实现，但它的效率相对较低，时间复杂度为O(n^2)。这意味着对于大规模的数据，冒泡排序可能会非常慢。在实际编程中，通常会选用更高效的排序算法，如快速排序、归并排序或堆排序等。然而，冒泡排序仍然有其教育价值，是初学者学习排序算法和理解递归与迭代过程的良好起点。