044. 编写冒泡排序算法

冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历要排序的数组,比较相邻的两个元素,并在必要时交换它们的位置。这个过程会持续进行,直到数组完全排序为止。冒泡排序的时间复杂度为 O(n2),因此它适用于小规模数据的排序。

C语言实现冒泡排序

#include <stdio.h>

// 冒泡排序函数
void bubbleSort(int arr[], int n) {
    int i, j, temp;
    int swapped; // 用于优化冒泡排序,检测是否发生了交换

    for (i = 0; i < n - 1; i++) { // 外层循环控制排序的轮数
        swapped = 0; // 每一轮开始时,假设数组已经有序
        for (j = 0; j < n - 1 - i; j++) { // 内层循环进行相邻元素的比较和交换
            if (arr[j] > arr[j + 1]) { // 如果前一个元素大于后一个元素,则交换
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
                swapped = 1; // 发生了交换,标记为1
            }
        }
        // 如果在这一轮中没有发生交换,说明数组已经有序,可以提前结束排序
        if (swapped == 0) {
            break;
        }
    }
}

// 打印数组的函数
void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("原始数组:\n");
    printArray(arr, n);

    bubbleSort(arr, n); // 调用冒泡排序函数

    printf("排序后的数组:\n");
    printArray(arr, n);

    return 0;
}

代码说明

  1. 冒泡排序函数 bubbleSort:

  2. 外层循环控制排序的轮数,每一轮将最大的元素“冒泡”到数组的末尾。

  3. 内层循环负责比较相邻的两个元素,并在必要时交换它们的位置。

  4. 使用了一个变量 swapped 来记录每一轮是否发生了交换。如果没有发生交换,说明数组已经有序,可以提前结束排序。

  5. 打印数组函数 printArray:

  6. 用于打印数组的内容,方便查看排序前后的结果。

  7. 主函数 main:

  8. 定义了一个待排序的数组 arr。

  9. 调用 bubbleSort 函数对数组进行排序。

  10. 打印排序前后的数组。

示例运行

输入:

原始数组:
64 34 25 12 22 11 90

输出:

排序后的数组:
11 12 22 25 34 64 90

冒泡排序的特点

  1. 简单易实现:冒泡排序的逻辑简单,实现起来容易。
  2. 稳定性:冒泡排序是一种稳定的排序算法,即相等元素的相对顺序不会改变。
  3. 时间复杂度:最坏情况下(数组完全逆序)的时间复杂度为 O(n2)。最好情况下(数组已经有序)的时间复杂度为 O(n),通过优化(swapped 标志)可以实现。
  4. 空间复杂度:冒泡排序的空间复杂度为 O(1),因为它只需要一个额外的变量用于交换。

视频讲解

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