冒泡排序算法介绍

本文介绍冒泡排序（Bubble sorts）算法的相关知识，并给出冒泡排序算法的示例代码。

说明：本文中的示例代码是使用C++编程语言编写的。

1 算法介绍

在冒泡排序中，数字列表可分为两个子列表：已排序的和未排序的，它们通过假想的一堵墙分隔开。

在排序过程中，未排序子列表中最大（或最小）的元素通过冒泡的方法移到已排序子列表中，再将假想的这堵墙（根据实际情况朝着对应方向）移动一个元素位置，这样每次排序后，已排序子列表中的元素将增加一个，同时未排序子列表中的元素将减少一个，每次把一个元素从未排序子列表移动到已排序子列表就完成了一轮排序。一个含有n个元素的数字列表需要(n-1)轮排序来完成数据的重新排列。

冒泡的方法：通过比较相邻的元素，使最大（或最小）的元素向尾部移动，这种方式就像水泡从水中冒出的样子，故而得名“冒泡”。

根据上述内容，可总结冒泡排序算法的一般解题步骤如下：

1. 将假想墙放置在数字列表最右侧，墙的右侧为已排序子列表，左侧为未排序子列表；
2. 通过冒泡的方法，将未排序子列表中的最小（或最大）元素已排序子列表中；
3. 将假想墙向左移动一个位置；
4. 反复执行2至3步操作，直至整个数字列表排序完成（需要(n-1)轮）。

2 示例及分析

冒泡排序算法的示例代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    /* 冒泡排序函数声明 */
    int sort(int array[], int n);
    
    int num[5] = {0};
    int i = 0;
    
    /* 接收用户输入的5个整型数 */
    printf("please input 5 integer numbers: \n");
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        scanf("%d", &num[i]);
    }
    
    /* 使用冒泡排序对数组num从小到大进行排序 */
    i = sort(num, 5);
    
    /* 打印排序后的数字顺序 */
    printf("the sorted numbers: \n");
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d ", num[i]);
    }
    
    printf("\n");
    
    return 0;
}

/* 
*  冒泡排序法的函数定义
*  数组array存放待排序数字
*  n表示数组array大小
*/
int sort(int array[], int n)
{
    int i;
    int j;
    int tmp;
    
    /* n个数字进行排序，共需要进行n-1轮比较 */
    for (i = n - 1; i > 0; i--)
    {
        /* 每次循环将最大的元素冒泡至数组尾部 */
        for (j = 0; j < i; j++)
        {
            if (array[j] > array[j + 1])
            {
                tmp = array[j];
                array[j] = array[j + 1];
                array[j + 1] = tmp;
            }
        }
    }
    
    return 0;
}

上述代码运行结果如下：

please input 5 integer numbers:
22 -21 0 89 100
the sorted numbers:
-21 0 22 89 100

说明：在外层循环中，为变量“i”赋初始值“n - 1”，可以更好地对应假想墙的初始位置（数字列表最右侧）。同时，通过“i”的自减操作，使假想墙的位置从右向左移动。