C语言-冒泡排序算法

冒泡排序

要求

输入n个整数，将它们从小到大排序后输出，要求使用冒泡排序算法。

示例源代码

/*冒泡排序算法*/
#include <stdio.h>
void bubble(int a[], int n);

int main()
{
	int n, a[8];
	int i;

	printf("Enter n (n<=8) :");
	scanf("%d", &n);
	printf("Enter a[%d]:", n);
	for (i = 0; i < n; i++)
		scanf("%d", &a[i]);
	bubble(a, n);
	printf("After sorted, a[%d] = ", n);
	for (i = 0; i < n; i++)
		printf("%3d", a[i]);
	return 0;
}

void bubble(int a[], int n) 		//n是数组a中待排序元素的数量
{
	int i, j, t;
	for (i = 1; i < n; i++)			//外部循环
		for (j = 0; j < n - 1; j++) //内部循环
			if (a[j] > a[j + 1])	//比较两个元素的大小
			{
				//如果前一个元素大，则交换
				t = a[j];
				a[j] = a[j + 1];
				a[j + 1] = t;
			}
}

运行结果

Enter n (n<=8) :8

Enter a[8]:7 3 66 3 -5 22 -77 2

After sorted, a[8] = -77 -5 2 3 3 7 22 66

算法分析

对于搜索大型数据库来说，对数据进行排序的算法是至关重要的。用词典来查找字词是相对容易和方便的，这是因为词典按字母表顺序排了序。排序（sort）是一种非常有助于解决查找问题的技术，此外，如何有效的排序本身就是计算机算法的一个重要研究领域。
之所以叫做冒泡排序，是因为在进行从小到大排序时，小的数经过交换会慢慢从底下“冒”上来。冒泡排序效率不高，这是因为他需要约$\frac{n^2}{2} $次比较。然而对一些小数组来说，它的性能通常还是可以接受的。对于数组a，假定输入后值为{7, 3, 66, 3, -5, 22, -77, 2}，再调用bubble(a,8)。下表给出了在每次外部循环后数组a中的元素。

	a[0]	a[1]	a[2]	a[3]	a[4]	a[5]	a[6]	a[7]
未排序的数据	7	3	66	3	-5	22	-77	2
第1遍	3	7	3	-5	22	-77	2	66
第2遍	3	3	-5	7	-77	2	22	66
第3遍	3	-5	3	-77	2	7	22	66
第4遍	-5	3	-77	2	3	7	22	66
第5遍	-5	-77	2	3	3	7	22	66
第6遍	-77	-5	2	3	3	7	22	66
第7遍	-77	-5	2	3	3	7	22	66

在第一次循环的开始处，把a[0]与a[1]比较，由于它们不符合次序要求，对它们要做交换；然后把a[1]与a[2]比较，由于它们符合次序要求，对他们不做交换；再把a[2]与a[3]比较，依此类推。若邻接元素不符合次序要求，则要求对它们进行交换。第一次循环的效果是把数组中的最大元素“冒泡”到a[7]。在第二次循环后，不再检查a[7]，即不再改变它，把a[0]再与a[1]比较，如此等等。在第二次循环后，第二大的数存放在a[6]中。由于每次循环都把当前最大的元素放在数组的合适位置，在n-1次循环后，算法就完成了所有元素的排序。

排序是程序算法中非常有挑战意义的，这里给出的冒泡排序和选择排序法(\C_Learning\排序\选择排序\选择排序.md)从效率上讲都不是很高，实际需要的排序时间也很长，特别是在数据量很大的情况下更是耗费时间。请读者改进冒泡排序算法，以提高算法的效率，这也有助于进一步理解程序设计算法以及指针和数组的使用。

摘自高等教育出版社《C语言程序设计（第3版）》（何钦铭，颜晖主编）