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“冒个泡泡”，排个序呗～：C语言版冒泡排序全解

news 2025/6/10 5:14:03

🎯 算法简介
冒泡排序（Bubble Sort）是一种基础但直观的排序算法。它通过重复地遍历数组，比较相邻的元素并交换它们的位置，使得较大的元素逐渐“浮”到数组的末尾，就像水中的气泡一样慢慢上升。

📌 特点：

✅ 实现简单，适合教学
❌ 时间复杂度为 O(n²)，效率较低
✅ 稳定排序算法
✅ 可以进行提前终止优化
🧠 原理
假设我们有数组：{5, 3, 8, 4, 2}

第一轮比较：
比较 5 和 3 → 交换 → {3, 5, 8, 4, 2}
比较 5 和 8 → 不交换 → {3, 5, 8, 4, 2}
比较 8 和 4 → 交换 → {3, 5, 4, 8, 2}
比较 8 和 2 → 交换 → {3, 5, 4, 2, 8} ✅ 最大值“8”沉底
第二轮继续对前四个数进行类似操作……
最终每一轮都将一个最大值放到正确位置，直到整个数组有序。

🛠️ 实现步骤详解
步骤一：定义函数和参数
C

void bubble_sort(int arr[], int n)
//arr[]：待排序的整型数组
//n：数组中元素的数量

步骤二：外层循环控制排序轮数
C

for (int i = 0; i < n - 1; i++)
//总共需要 n - 1 轮比较

步骤三：内层循环进行相邻元素比较和交换
C

for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)

每轮减少一个已排好序的元素，所以范围递减
步骤四：判断是否需要交换

if (arr[j] > arr[j + 1]) {// 交换逻辑
}

步骤五：添加优化 —— 提前结束排序
C

int swapped = 0;
...
if (!swapped) break;
//如果某次遍历没有发生任何交换，说明数组已经有序，可提前退出

🧪 完整代码示例
C

#include <stdio.h>// 冒泡排序函数
void bubble_sort(int arr[], int n) {for (int i = 0; i < n - 1; i++) {int swapped = 0;  // 标记是否发生交换// 每轮将当前未排序部分的最大值“冒泡”到最后for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {// 交换两个元素int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;swapped = 1;}}// 如果本轮没有发生交换，说明数组已有序，提前结束if (!swapped)break;}
}// 主函数用于测试
int main() {int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  // 计算数组长度printf("原数组: ");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%d ", arr[i]);}bubble_sort(arr, n);  // 调用冒泡排序函数printf("\n\n排序后: ");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

⚙️ 示例运行结果：


原数组: 64 34 25 12 22 11 90 排序后: 11 12 22 25 34 64 90

🔍 注意事项 & 小贴士 🧭

项目	说明
✅ 排序稳定性	是稳定排序（相等元素不会交换）
❌ 时间复杂度	平均和最坏情况是 O(n²)，最好情况是 O(n)（加了优化）
⚠️ 适用场景	数据量小或教学演示；不适合大规模数据
🚫 易错点	数组下标越界、忘记减去i导致死循环
🧠 优化建议	添加“提前退出”标志，提高效率

🧩 常见问题解答（FAQ）
Q1：为什么叫“冒泡”排序？
A：因为每次循环都会把最大的数“冒”到最后，像气泡一样从水中升出水面。

Q2：冒泡排序能不能降序排列？
A：当然可以！只需把比较条件改为 arr[j] < arr[j + 1] 即可。

Q3：怎么知道数组已经排好序了？
A：如果在某一轮中没有发生任何交换，说明数组已经是有序的了。

📚 推荐练习题（LeetCode精选）

题号	题目名称	链接
217	存在重复元素	https://leetcode.cn/problems/contains-duplicate/
268	丢失的数字	https://leetcode.cn/problems/missing-number/
169	多数元素	https://leetcode.cn/problems/majority-element/