冒泡排序是一种简单的排序算法,它也是一种稳定排序算法。其实现原理是重复扫描待排序序列,并比较每一对相邻的元素,当该对元素顺序不正确时进行交换。一直重复这个过程,直到没有任何两个相邻元素可以交换,就表明完成了排序。
假设待排序序列为 (5,1,4,2,8),如果采用冒泡排序对其进行升序(由小到大)排序,则整个排序过程如下所示:
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第一轮排序,此时整个序列中的元素都位于待排序序列,依次扫描每对相邻的元素,并对顺序不正确的元素对交换位置,整个过程如图 1 所示。
从图 1 可以看到,经过第一轮冒泡排序,从待排序序列中找出了最大数 8,并将其放到了待排序序列的尾部,并入已排序序列中。 -
第二轮排序,此时待排序序列只包含前 4 个元素,依次扫描每对相邻元素,对顺序不正确的元素对交换位置,整个过程如图 2 所示。
在这里插入图片描述
可以看到,经过第二轮冒泡排序,从待排序序列中找出了最大数 5,并将其放到了待排序序列的尾部,并入已排序序列中。 -
第三轮排序,此时待排序序列包含前 3 个元素,依次扫描每对相邻元素,对顺序不正确的元素对交换位置,整个过程如图 3 所示。
经过本轮冒泡排序,从待排序序列中找出了最大数 4,并将其放到了待排序序列的尾部,并入已排序序列中。 -
第四轮排序,此时待排序序列包含前 2 个元素,对其进行冒泡排序的整个过程如图 4 所示。
经过本轮冒泡排序,从待排序序列中找出了最大数 2,并将其放到了待排序序列的尾部,并入已排序序列中。 -
当进行第五轮冒泡排序时,由于待排序序列中仅剩 1 个元素,无论再进行相邻元素的比较,因此直接将其并入已排序序列中,此时的序列就认定为已排序好的序列(如图 5 所示)。
冒泡排序的实现代码
#include <stdio.h>
//交换 a 和 b 的位置的函数
#define N 5
int a[N] = { 5,1,4,2,8 };
void swap(int *a, int *b);
void BubSort();
void print()
{
for(int i=0; i<N; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
}
int main()
{
printf("排序前:");
print();
BubSort();
printf("\n排序后:");
print();
return 0;
}
void swap(int *a, int *b) {
int temp;
temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
void BubSort() {
for (int i = 0; i < N; i++) {
//对待排序序列进行冒泡排序
for (int j = 0; j < N - i - 1; j++) {
//相邻元素进行比较,当顺序不正确时,交换位置
if (a[j] > a[j + 1]) {
swap(&a[j], &a[j + 1]);
}
}
}
}