C语言之冒泡排序的代码讲解

冒泡排序的来源

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（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

冒泡排序是交换排序的核心排序，基本思想：所谓交换，就是根据序列中两个记录键值的比较结果来对换这两个记录在序列中的位置。

交换排序的特点是：将键值较大的记录向序列的尾部移动，键值较小的记录向序列的前部移动。

冒泡排序算法的原理：

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

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。

针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

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。

冒泡排序的特性总结：

1. 冒泡排序是一种非常容易理解的排序

2. 时间复杂度：O(N^2)

3. 空间复杂度：O(1)

4. 稳定性：稳定

基于排序原理与排序总结出来的规律，我们可以写出冒泡函数


void bubble_sort1(int arr[], int sz) {int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++) {int j = 0;for (j = 0; j < sz - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;}}}
}int main() {int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//调用冒泡排序bubble_sort1(arr, sz);//遍历数组int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++) {printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

如上就是对数组进行升序排列的代码分析，但是这样的函数排序是有缺陷的，假如我的arr中的代码是：int arr[ ]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 }; arr为有序代码，那么传入排序函数中时，函数可不会管是不是有序，还是进行着9趟排序，每趟两两比较，会花费大量的时间去比较，降低了算法效率的时间复杂度，此种函数的冒泡排序时间复杂度便是最坏的，为O (n^2)。

那么我们需要在函数中增加一个变量使其去判断数组经过每一趟排序后的结构是否有序，若途中判断为有序，则直接跳出循环，不再排序。如下为优化后的代码：

//优化后的函数
void bubble_sort2(int arr[], int sz) {int i = 0;for (i = 0; i < sz - 1; i++) {int flag = 1;//初始化为有序int j = 0;for (j = 0; j < sz - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = tmp;flag = 0;//表明数组现在处于无序状态}if (flag == 1) {break;//停止排序，跳出循环}}}
}
int main() {int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);bubble_sort2(arr, sz);//优化后的函数int i = 0;for (i = 0; i < sz; i++) {printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

好了，冒泡排序就讲到这里，大家觉得有用的话，点个一键三连吧！下次再见！