C语言 - 冒泡排序

冒泡排序 (bubble sort)：如将一组数据排列为升序

步骤：

1.比较相邻元素，如果第一个元素比第二个元素大，就交换它们两个

2.对此时第二个元素和第三个元素进行同样的操作，依次对接下来每对元素进行相同操作，第一轮排序结束时，尾元素值应为最大值

3.重复以上步骤，但每轮结束时，下一轮参加比较的元素应减少1个(尾元素)

4.当剩余元素个数不足两个时，无法比较，排序结束

图示：

1.若当前数组中元素为如下降序存储

进行上述步骤1的操作后，数组排序如下

2.依据步骤2，当一轮排序结束后，数组排序如下

此时尾元素值为最大值10，在接下来的排序中，此元素不参加

3.依次按步骤进行排序

第二轮排序后，结果如下

第三轮排序后，结果如下

......

第九轮排序后，结果如下

此时，只有1个元素，无法进行比较，而如图所示排序此时已经结束。因此，排序10个元素共需要进行9轮冒泡排序，以此类推，排序 sz 个元素需要 sz-1次冒泡排序，而每轮排序后下一轮参加排序的元素减少1个，若将10个元素排序，第一轮排序需要进行9次比较，第二轮排序需要进行8次比较，以此类推，排序 sz 个元素时，第 n 轮需要进行比较的次数为 sz-n 次

优化：

以上排序需要一轮一轮依次进行，直到只剩一个元素，但若是其中有一轮排序后已经达到了我们想要的顺序，那么接下来的排序就只是比较了但不会交换位置，这样会造成一定浪费。

因此，可以设置一个标志，将它的初始值置为1，若是还需要进行交换操作，就把它置为0。对此标志进行检查，若为0，说明还未达到需要的顺序，若为1，说明已经达到，排序结束。

代码实现如下：

#include

void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;

	//sz个元素要进行sz-1趟冒泡排序
	for (i = 0; i < sz-1 ; i++)
	{
		int j = 0;

		//标志，当达到了想要的顺序，无需排序了，就为1，否则为0
		int flag = 1;

		//第n趟排序要进行sz-n次比较,由于i初始为0，这里n=i+1
		//因此要进行sz-i-1次比较
		for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				//元素交换
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;

				//需要交换说明数组内元素还不是想要的顺序，把flag置0
				flag = 0;
			}
		}
		//flag为1时一定是没有进入上面的交换，说明已经是想要的顺序，跳出循环
		if (flag == 1)
		{
			break;
		}
	}
}

int main()
{
	int i = 0;
	//定义一个数组
	int arr[] = { 10,9,8,7,8,6,5,4,3,2,1 };

	//数组元素个数
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	printf("排序前：");
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("n");
	
	//冒泡排序
	bubble_sort(arr, sz);

	printf("排序后：");
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果如下：