详解冒泡排序

目录

一、冒泡排序的概念

二、冒泡排序的实现

三、冒泡排序函数的错误设计

四、总结

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一、冒泡排序的概念

冒泡排序（Bubble Sort），是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。

它重复地走访过要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，如果顺序（如从大到小、首字母从Z到A）错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行，直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成。

这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端（升序或降序排列），就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

这里我根据网课内容总结了一点：冒泡排序的核心思想就是两两相邻的元素进行比较

二、冒泡排序的实现

请各位C友先看冒泡排序的代码实现：

#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz - 1; i++)  
//此为一趟冒泡排序，而一趟冒泡排序仅能把最大的数排序到数组的最末尾处，因此还需要 sz-i-1 次冒泡排序，才能把数组中的所有元素排好序
    {
        int j = 0;
        for (j = 0; j < sz - i - 1; j++)
//此为上面提到的 sz-i-1 次冒泡排序，具体为什么是这个值，请看下文分析
        {
            if (arr[j] > arr[j + 1])
            {
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = tmp;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int i = 0;
    bubble_sort(arr, sz);
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

这串代码定义了数组 arr[] = { 3,1,7,5,8,9,0,2,4,6 }，题目需求是把数组 arr[] 中的元素按从小到大排好序

那么，请看运行截图：

 接着，请看实现一趟冒泡排序的思路图：

 在此不难看出，一次冒泡排序能把最大数排到数组下标最大的位置，而这次循环了 sz-1 次

而 sz-1-i 次是这样推出来的：

当 sz-1=9 时，此时 sz-1-i 就代表了最大数要循环9次，i 从零逐渐增大，sz-1-i 的值会依次取9 , 8 ，7 , 6 , 5 , 4 , 3 , 2 , 1 ，从而实现9次的循环

三、冒泡排序函数的错误设计

#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[])
{
 int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
//和正确解法的区别在此，正确的做法会在 main函数把 sz 求出然后传参给 bubble_sort 函数，而这种错误方法则是在 bubble_sort 函数里面求的sz
    int i = 0;
 for(i=0; i<sz-1; i++)
   {
        int j = 0;
        for(j=0; j<sz-i-1; j++)
       {
            if(arr[j] > arr[j+1])
           {
                int tmp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = tmp;
           }
       }
   }
}

这种写法错误的原因在于：

sizeof(数组名)，计算整个数组的大小，sizeof内部单独放一个数组名，这里数组名表示整个数组

但当数组传参的时候，实际上只是把数组的首元素的地址传递过去了。

也就是说，本来sizeof（arr）是计算整个数组的大小，但由于传参过程只把数组首元素地址传了过去，所以就导致了冒泡排序的错误

所以即使在函数参数部分写成数组的形式： int arr[] 表示的依然是一个指针： int *arr 。

那么，函数内部的 sizeof(arr) 结果是4，而不是整个数组的大小，因此， sz = sizof (arr) / sizeof (arr[0])这种写法求出的 sz 也就不是数组元素个数了，自然而然，冒泡排序也就此无法继续进行

四、总结

冒泡排序作为一种高效算法，在蓝桥杯及各种竞赛中也经常出现，是非常有掌握的必要的。在实现冒泡排序的过程中，需要注意以下几点：

●一次冒泡排序能把最大数排到数组下标最大的位置，而这次循环了 sz-1 次

●当 sz-1=9 时，此时 sz-1-i 就代表了最大数要循环9次，i 从零逐渐增大，sz-1-i 的值会依次     取9 , 8 ，7 , 6 , 5 , 4 , 3 , 2 , 1 ，从而实现9次的循环

●当数组传参的时候，实际上只是把数组的首元素的地址传递过去了。

●即使在函数参数部分写成数组的形式： int arr[] 表示的依然是一个指针： int *arr 。

●也就是说，本来sizeof（arr）是计算整个数组的大小，但由于传参过程只把数组首元素地      址传了过去，所以就导致了冒泡排序的错误

以上就是本篇博客的全部内容啦，如有不足之处，还请各位指出，期待能和各位一起进步！