C语言冒泡排序算法实现代码

时间:2022-05-17 07:57:21

冒泡排序是排序算法的一种,思路清晰,代码简洁,常被用在大学生计算机课程中。

“冒泡”这个名字的由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端,故名。

这里以从小到大排序为例进行讲解。

基本思想及举例说明

冒泡排序的基本思想就是不断比较相邻的两个数,让较大的元素不断地往后移。经过一轮比较,就选出最大的数;经过第2轮比较,就选出次大的数,以此类推。

下面以对 3  2  4  1 进行冒泡排序说明。

第一轮 排序过程
3  2  4  1    (最初)
2  3  4  2    (比较3和2,交换)
2  3  4  1    (比较3和4,不交换)
2  3  1  4    (比较4和1,交换)
第一轮结束,最大的数4已经在最后面,因此第二轮排序只需要对前面三个数进行再比较。

第二轮 排序过程
2  3  1  4 (第一轮排序结果)
2  3  1  4 (比较2和3,不交换)
2  1  3  4 (比较3和1,交换
第二轮结束,第二大的数已经排在倒数第二个位置,所以第三轮只需要比较前两个元素。

第三轮 排序过程
2  1  3  4  (第二轮排序结果)
1  2  3  4  (比较2和1,交换)

至此,排序结束。

算法总结及实现

对于具有N个元素的数组R[n],进行最多N-1轮比较;

第一轮,逐个比较(R[1], R[2]),  (R[2], R[3]),  (R[3], R[4]),  …….  (R[N-1], R[N]) ;  最大的元素会被移动到R[N]上。

第二轮,逐个比较(R[1], R[2]),  (R[2], R[3]),  (R[3], R[4]),  …….  (R[N-2], R[N-1]);第二大元素会被移动到R[N-1]上。

。。。。

以此类推,直到整个数组从小到大排序。

下面给出了冒泡排序的一般实现和优化实现。一般实现是教科书里常见的实现方法,无论数组是否排序好了,都会进行N-1轮比较; 而优化实现,在数组已经排序好的情况下,会提前退出比较,减小了算法的时间复杂度。

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#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define N 8
void bubble_sort(int a[],int n);
//一般实现
void bubble_sort(int a[],int n)//n为数组a的元素个数
{
  //一定进行N-1轮比较
  for(int i=0; i<n-1; i++)
  {
    //每一轮比较前n-1-i个,即已排序好的最后i个不用比较
    for(int j=0; j<n-1-i; j++)
    {
      if(a[j] > a[j+1])
      {
        int temp = a[j];
        a[j] = a[j+1];
        a[j+1]=temp;
      }
    }
  }
}
//优化实现
void bubble_sort_better(int a[],int n)//n为数组a的元素个数
{
  //最多进行N-1轮比较
  for(int i=0; i<n-1; i++)
  {
    bool isSorted = true;
    //每一轮比较前n-1-i个,即已排序好的最后i个不用比较
    for(int j=0; j<n-1-i; j++)
    {
      if(a[j] > a[j+1])
      {
        isSorted = false;
        int temp = a[j];
        a[j] = a[j+1];
        a[j+1]=temp;
      }
    }
    if(isSorted) break; //如果没有发生交换,说明数组已经排序好了
  }
}
int main()
{
  int num[N] = {89, 38, 11, 78, 96, 44, 19, 25};
  bubble_sort(num, N); //或者使用bubble_sort_better(num, N);
  for(int i=0; i<N; i++)
    printf("%d ", num[i]);
  printf("\n");
  system("pause");
  return 0;
}