在编程的世界里,排序算法是基础且重要的一环，冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单直观的排序方法，它通过重复地遍历要排序的元素列，依次比较相邻的两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来，这个过程一直重复直到没有再需要交换，也就是说该列已经排序完成，下面，我们将详细介绍C语言中实现冒泡排序的代码。

冒泡排序的基本思想

冒泡排序的核心思想是通过多次遍历数组,将最大的元素像气泡一样逐渐“冒”到数组的末尾，每一轮遍历中，相邻的两个元素进行比较，如果顺序错误就交换它们的位置，这样最大的元素就会被放到正确的位置上，经过一轮遍历后，最大的元素已经被确定并放在了数组的最后一个位置，接下来只需要对前面的元素继续进行同样的操作即可，如此反复，直到整个数组有序为止。

C语言实现冒泡排序

下面是一个简单的C语言程序,用于演示如何实现冒泡排序：

#include <stdio.h>
// 函数声明
void bubbleSort(int arr[], int n);
void swap(int *a, int *b);
int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);
    printf("Sorted array: 
");
    for (int i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("
");
    return 0;
}
// 冒泡排序函数
void bubbleSort(int arr[], int n) {
    int i, j;
    for (i = 0; i < n-1; i++) {     
        // 最后i个元素已经是排好序的了
        for (j = 0; j < n-i-1; j++) { 
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                swap(&arr[j], &arr[j+1]);
            }
        }
    }
}
// 交换两个元素的函数
void swap(int *a, int *b) {
    int t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
}

代码解析


主函数 (main): 定义了一个整数数组arr并初始化了一些值，然后计算数组的长度n，调用bubbleSort函数对其进行排序，并打印排序后的数组。


冒泡排序函数 (bubbleSort): 这个函数接受一个整数数组和它的长度作为参数，外层循环控制排序的轮数，内层循环负责比较相邻的元素并进行必要的交换，随着每次外层循环的推进，未排序部分的长度减少，因为每轮结束后至少有一个元素被移到了正确的位置。


交换函数 (swap): 这是一个辅助函数，用于交换两个整数的值，它接收两个整数指针作为参数，并通过指针间接修改这两个变量的值来实现交换。


冒泡排序的时间复杂度和空间复杂度

时间复杂度: 最坏情况下为O(n^2)，最好情况（当数组已经有序时）为O(n)，平均时间复杂度也为O(n^2)。
空间复杂度: O(1)，即常量级空间复杂度，因为它只需要常数个额外的存储空间来帮助交换元素。

虽然冒泡排序不是最有效的排序算法之一,但它因其简单性和易于理解而经常被用作教学工具，在实际开发中，对于大型数据集，通常会选择更高效的排序算法，如快速排序或归并排序，了解基本的排序算法原理对于深入理解计算机科学和编程是非常有帮助的。