<think>
我们正在编写一个C++程序，要求如下：
1. 根据输入的整数m
动态分配m个连续单元（
动态数组）
2. 输入m个整数
3. 使用冒泡排序对
数组进行升序排序
4. 输出排序后的
数组
5. 可选择
释放动态数组空间
注意：冒泡排序可以优化，即当某一趟排序没有发生交换时，说明
数组已经有序，可以提前结束排序。
步骤：
1. 包含必要的头文件：<iostream>
2. 使用标准命名空间：using namespace std; （或者不使用，但在元素前加std::）
3. 主函数main()
a. 提示用户输入整数m
b. 使用new分配一个长度为m的整型
数组
c. 循环输入m个整数
d. 实现冒泡排序（带优化：设置一个标志flag，如果某一趟没有交换，则提前结束）
e. 输出排序后的
数组
f. 询问用户是否
释放数组空间（可选，但一般建议
释放，避免内存泄漏）
g.
释放数组空间（使用delete[]）
注意：为了安全，在
释放空间后，将指针置为nullptr。
代码结构示例：
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int m;
cout << "请输入
数组大小m: ";
cin >> m;
//
动态分配
数组
int *arr = new int[m];
// 输入
数组元素
cout << "请输入" << m << "个整数: ";
for (int i = 0; i < m; i++) {
cin >> arr[i];
}
// 冒泡排序（带优化）
bool swapped;
for (int i = 0; i < m - 1; i++) {
swapped = false;
for (int j = 0; j < m - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j+1]) {
// 交换
swap(arr[j], arr[j+1]);
swapped = true;
}
}
// 如果这一趟没有交换，说明已经有序
if (!swapped) {
break;
}
}
// 输出排序后的
数组
cout << "排序后的
数组: ";
for (int i = 0; i < m; i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
//
释放动态数组
delete[] arr;
arr = nullptr; // 避免野指针
return 0;
}
注意：这里我们使用了swap函数，它是C++标准库中的，需要包含<iostream>（实际上在<iostream>中可能已经包含了<algorithm>的部分功能，但为了确保，如果编译器要求，可以包含<algorithm>。不过在这个例子中，我们也可以自己实现交换）。
但是，上面的程序中，我们并没有给用户选择是否
释放的空间。按照题目要求，是“可选择
释放”，所以我们可以在
释放前询问用户。
修改：在输出排序结果后，询问用户是否
释放空间。
例如：
char choice;
cout << "是否
释放数组空间？(y/n): ";
cin >> choice;
if (choice == 'y' || choice == 'Y') {
delete[] arr;
arr = nullptr;
cout << "
数组空间已
释放。" << endl;
} else {
cout << "
数组空间未
释放（注意：程序结束时系统会自动回收）" << endl;
}
但是注意，如果用户选择不
释放，那么程序结束时系统也会回收，但在大型程序中，不及时
释放可能导致内存泄漏。这里因为是示例程序，运行后就会结束，所以问题不大。
然而，为了确保程序的健壮性，我们可以在程序结束前检查arr是否不为nullptr，如果是则
释放。但这样就没有让用户选择了。所以按照题目要求，我们让用户选择。
另外，在用户选择不
释放的情况下，我们保留
数组直到程序结束（此时系统回收）。因此，我们可以在程序结束前不
释放，但这样如果后续又使用这个
数组，可能会出错（因为这里后续没有代码了，所以安全）。
但是，如果用户选择不
释放，而我们又没有在程序结束前
释放，严格来说不是问题，因为程序结束操作系统会回收。但最佳实践是：
动态分配的内存应该在不再需要时立即
释放。
考虑到教学目的，我们按照用户的选择来操作。
另外，注意输入输出提示，让用户清楚每一步操作。
综合以上，我们编写程序如下：
</think>
以下是根据您的要求编写的C++程序，实现了
动态数组分配、冒泡排序（含优化）和内存
释放功能：
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int m;
// 获取
数组大小
cout << "请输入
数组大小 m: ";
cin >> m;
//
动态分配
数组
int *arr = new int[m];
// 输入
数组元素
cout << "请输入 " << m << " 个整数: ";
for (int i = 0; i < m; i++) {
cin >> arr[i];
}
// 冒泡排序（带优化）
bool swapped;
for (int i = 0; i < m - 1; i++) {
swapped = false;
// 每次循环将最大元素移至末尾
for (int j = 0; j < m - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
// 交换相邻元素
swap(arr[j], arr[j + 1]);
swapped = true;
}
}
// 优化：如果本次循环无交换，说明已有序
if (!swapped) {
cout << "第 " << i + 1 << " 轮后检测到有序，提前结束排序" << endl;
break;
}
}
// 输出排序结果
cout << "排序后的
数组: ";
for (int i = 0; i < m; i++) {
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
// 内存
释放控制
char choice;
cout << "是否
释放数组空间? (y/n): ";
cin >> choice;
if (choice == 'y' || choice == 'Y') {
delete[] arr; //
释放动态数组
arr = nullptr; // 指针置空防野指针
cout << "内存已成功
释放" << endl;
} else {
cout << "内存未
释放 (程序结束时会自动
释放)" << endl;
}
return 0;
}
```
### 程序功能说明：
1. **
动态内存分配**：
- 使用 `new int[m]` 分配连续内存空间
- 支持任意正整数 `m` 作为
数组大小
2. **优化版冒泡排序**：
- 增加 `swapped` 标志检测是否发生交换
- 当某轮遍历无交换时提前终止排序（参考您提供的优化思路[^1]）
- 时间复杂度：最好 $O(n)$，最坏 $O(n^2)$
3. **内存管理**：
- 用户可选择是否立即
释放内存
- 使用 `delete[]`
正确释放数组内存
- 指针置空防止野指针
### 使用示例：
```
请输入
数组大小 m: 5
请输入 5 个整数: 8 3 6 2 9
第 4 轮后检测到有序，提前结束排序
排序后的
数组: 2 3 6 8 9
是否
释放数组空间? (y/n): y
内存已成功
释放
```
### 注意事项：
1. 输入非整数可能导致程序异常（可添加输入验证增强健壮性）
2. 内存
释放后再次访问
数组将导致未定义行为
3. 即使不主动
释放，程序结束时会自动回收内存
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