当前位置: 首页 > news >正文

C语言实现冒泡排序:从基础到优化全解析

一、什么是冒泡排序?

冒泡排序(Bubble Sort)是一种经典的排序算法,其工作原理非常直观:通过多次比较和交换相邻元素,将较大的元素“冒泡”到数组的末尾。经过多轮迭代,整个数组会变得有序。


二、冒泡排序的核心思想

  1. 比较相邻元素

    • 从数组的起始位置开始,逐个比较相邻的两个元素。
    • 如果顺序不符合(如升序时前一个元素大于后一个元素),则交换两者的位置。
  2. 逐步缩小范围

    • 每一轮结束后,当前未排序部分中最大的元素会移动到正确的位置。
    • 下一轮只需处理前面的未排序部分。

三、冒泡排序的实现步骤

  1. 从数组的第一个元素开始,与相邻元素进行比较。
  2. 如果顺序不对,交换这两个元素。
  3. 每轮操作后,将最大的元素固定在数组的最后。
  4. 重复上述步骤,直到数组完全有序。

四、冒泡排序的 C 语言实现

基本实现

以下是冒泡排序的基本实现代码:

#include <stdio.h>// 冒泡排序函数
void bubbleSort(int arr[], int n) {for (int i = 0; i < n - 1; i++) {for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) { // 比较相邻元素int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}
}// 主函数
int main() {int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("排序前的数组: ");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");bubbleSort(arr, n);printf("排序后的数组: ");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");return 0;
}

五、输入输出示例

输入

数组:[64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]

输出

排序前的数组:64 34 25 12 22 11 90
排序后的数组:11 12 22 25 34 64 90


六、复杂度分析

  1. 时间复杂度
    • 最坏情况(完全逆序):( O(n^2) )
    • 最好情况(已排序):( O(n^2) )(未优化情况下)。
  2. 空间复杂度
    • 只使用了常量空间,空间复杂度为 ( O(1) )。
  3. 稳定性
    • 冒泡排序是稳定的,因为它不会改变相等元素的相对顺序。

七、优化冒泡排序

1. 提前终止的优化

在某一轮比较中,如果没有发生交换,说明数组已经有序,可以提前结束排序。

void optimizedBubbleSort(int arr[], int n) {for (int i = 0; i < n - 1; i++) {int swapped = 0; // 标记变量for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;swapped = 1; // 标记发生了交换}}if (!swapped) break; // 如果没有发生交换,提前结束}
}
2. 双向冒泡排序(鸡尾酒排序)

普通冒泡排序每轮只向一个方向“冒泡”,双向冒泡则在一轮中从两端同时冒泡,缩小范围。

void cocktailSort(int arr[], int n) {int swapped = 1;int start = 0, end = n - 1;while (swapped) {swapped = 0;// 从左向右冒泡for (int i = start; i < end; i++) {if (arr[i] > arr[i + 1]) {int temp = arr[i];arr[i] = arr[i + 1];arr[i + 1] = temp;swapped = 1;}}if (!swapped) break;swapped = 0;end--;// 从右向左冒泡for (int i = end - 1; i >= start; i--) {if (arr[i] > arr[i + 1]) {int temp = arr[i];arr[i] = arr[i + 1];arr[i + 1] = temp;swapped = 1;}}start++;}
}

八、优缺点分析

优点
  1. 实现简单:逻辑直观,代码易于编写和调试。
  2. 稳定性好:不会改变相等元素的相对顺序。
缺点
  1. 效率较低:时间复杂度较高,尤其对于大规模数据不适用。
  2. 优化潜力有限:即使优化后,性能仍不如快速排序或归并排序。

九、冒泡排序的适用场景

  1. 小规模数据排序:当数据量较小时,冒泡排序的性能尚可接受。
  2. 教学与学习:作为入门排序算法,帮助理解排序的基本思想。
  3. 特殊情况下的稳定性需求:当需要保持相等元素的相对顺序时,可优先选择冒泡排序。

十、总结与建议

冒泡排序作为最基础的排序算法,尽管效率较低,但其直观的实现方式非常适合初学者学习和理解排序算法的核心思想。在实际应用中,建议结合优化方法(如提前终止、双向冒泡)以提升性能。

下一步学习方向

  1. 探索其他排序算法(如插入排序、选择排序、快速排序)。
  2. 理解排序算法的稳定性和复杂度,选择合适的算法解决实际问题。
  3. 实现冒泡排序的多种语言版本(如 Python、Java)。

相关文章:

C语言实现冒泡排序:从基础到优化全解析

一、什么是冒泡排序&#xff1f; 冒泡排序&#xff08;Bubble Sort&#xff09;是一种经典的排序算法&#xff0c;其工作原理非常直观&#xff1a;通过多次比较和交换相邻元素&#xff0c;将较大的元素“冒泡”到数组的末尾。经过多轮迭代&#xff0c;整个数组会变得有序。 二…...

windows11下git与 openssl要注意的问题

看了一下自己贴文的历史&#xff0c;有一条重要的忘了写了。 当时帮有位同事配置gitlab&#xff0c;众说周知gitlab是不太好操作。 但我还是自认自己git还是相当熟的。 解决了一系列问题&#xff0c;如配置代理&#xff0c;sshkey&#xff0c;私有库&#xff0c;等等&#xff0…...

lua除法bug

故事背景&#xff0c;新来了一个数值&#xff0c;要改公式。神奇的一幕出现了&#xff0c;公式算出一个非常大的数。排查是lua有一个除法bug,1除以大数得到一个非常大的数。 function div(a, b)return tonumber(string.format("%.2f", a/b)) end print(1/73003) pri…...

Ubuntu下Docker容器java服务往mysql插入中文数据乱码

一、问题描述 1、java服务部署在ubuntu下的docker容器内&#xff0c;但是会出现部分插入中文数据显示乱码&#xff0c;如图所示&#xff1a; 二、解决方案 1、查看mysql是否支持utf8&#xff0c;登录进入Mysql 输入命令&#xff1a; mysql -u root -pshow variables like c…...

C语言根据字符串变量获取/设置结构体成员值

一、背景 在项目中需要根据从数据库中获取的字段与对应的键值付给对应结构体成员上&#xff0c;而c语言中没有类似的反射机制&#xff0c;所以需要实现类似功能。例&#xff0c;从表中查到a 10&#xff0c;在结构体t中&#xff0c;需要将 t.a 10。 二、实现 感谢ChatGPT&…...

Selenium 自动化测试demo

场景描述&#xff1a; 模拟用户登录页面操作&#xff0c;包括输入用户名、密码、验证码。验证码为算数运算&#xff0c;如下&#xff1a; 使用到的工具和依赖&#xff1a; 1. Selenium&#xff1a;pip install selenium 2. 需要安装浏览器驱动&#xff1a;这里使用的是Edge 3…...

LeetCode 111.二叉树的最小深度

题目&#xff1a; 给定一个二叉树&#xff0c;找出其最小深度。 最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。 说明&#xff1a;叶子节点是指没有子节点的节点。 思路&#xff1a;自底向上&#xff08;归&#xff09;/自顶向下&#xff08;递&#xff09; DF…...

大工C语言作业答案

前言 这里是大连理工大学新版C语言课程MOOC作业的答案。 后期我会把全部的作业答案开源出来&#xff0c;希望对大家有帮助。 第九周第一题 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <stdio.h> int B(int i) {int sum 1;while (i > 0){sum i * sum;i--;}return su…...

【Unity踩坑】Unity中父对象是非均匀缩放时出现倾斜或剪切现象

The game object is deformed when the parent object is in non-uniform scaling. 先来看一下现象 有两个Cube, Cube1&#xff08;Scale2,1,1)&#xff0c;Cube2&#xff08;Scale1,1,1&#xff09; 将Cube2拖拽为Cube2的子对象。并且将position设置为&#xff08;-0.6,1,0&a…...

QT 跨平台实现 SSDP通信 支持多网卡

一.多网卡场景 在做SSDP通信的时候,客户端发出M-search命令后, 主机没有捕捉到SSDP的消息,你可以查看下,是不是局域网下,既打开了wifi,又连接了本地网络,mac os下很容易出现这种场景。此时,我们发送消息时,需要遍历所有网卡并发送M-search命令。 二.QT相关接口介绍 1…...

如何寻找适合的HTTP代理IP资源?

一、怎么找代理IP资源&#xff1f; 在选择代理IP资源的时候&#xff0c;很多小伙伴往往将可用率作为首要的参考指标。事实上&#xff0c;市面上的住宅IP或拨号VPS代理IP资源&#xff0c;其可用率普遍在95%以上&#xff0c;因此IP可用率并不是唯一的评判标准 其实更应该关注的…...

数据结构(ArrayList顺序表)

一、引言 1.什么是顺序表 定义&#xff1a; 顺序表是一种基于阵列实现的线性表结构&#xff0c;用连续的存储空间保存表中的数据元素&#xff0c;并按顺序排列。 底层依赖阵列&#xff0c;支持随机访问。元素之间没有额外的连接信息&#xff0c;如指针或链表节点。通过动态扩容…...

直接抄作业!Air780E模组LuatOS开发:位运算(bit)示例

在嵌入式开发中&#xff0c;位运算是一种高效且常用的操作技巧。本文将介绍如何使用Air780E模组和LuatOS进行位运算&#xff0c;并通过示例代码帮助读者快速上手。 一、位运算概述 位运算是一种在计算机系统中对二进制数位进行操作的运算。由于计算机内部数据的存储和处理都是…...

RK3588-LinuxSDK安装

安装依赖软件 执行如下命令,安装 LinuxSDK 开发包依赖软件。 备注:安装过程中,请保证 Ubuntu 可正常访问互联网,若提示"*** is already the newest version ***"表示该软件已安装,请忽略。 Host# sudo apt-get install -y git ssh make gcc libssl-dev \ liblz…...

MATLAB 中有关figure图表绘制函数设计(论文中常用)

在撰写论文时&#xff0c;使用 MATLAB 导出的图像常常因大小和格式不统一&#xff0c;导致投稿时编辑部频繁退稿&#xff0c;要求修改和调整。这不仅浪费时间&#xff0c;也增加了工作量。为了减少这些麻烦&#xff0c;可以在 MATLAB 中导出图像时提前设置好图表的大小、格式和…...

Unity UGUI原理剖析

UI最重要的两部分 UI是如何渲染出来的点击事件如何触发何时发生UI重绘 1&#xff1a;UI如何渲染出来的 UI渲染一定是有顶点的&#xff0c;没有顶点就没法确定贴图的采样&#xff0c;UGUI的顶点在一张Mesh上创建&#xff0c;经过渲染管线UI就渲染到屏幕上了&#xff0c;UI的渲染…...

Spring框架使用xml方式配置ThreadPoolTaskExecutor线程池,并且自定义线程工厂

一、自定义线程工厂 自定义线程工厂需要实现java.util.concurrent.ThreadFactory接口&#xff0c;重写newThread方法。 示例代码&#xff1a; package com.xiaobai.thread;import org.apache.log4j.Logger;import java.util.concurrent.ThreadFactory; import java.util.conc…...

架构-微服务-服务网关

文章目录 前言一、网关介绍1. 什么是API网关2. 核心功能特性3. 解决方案 二、Gateway简介三、Gateway快速入门1. 基础版2. 增强版3. 简写版 四、Gateway核心架构1. 基本概念2. 执行流程 五、Gateway断言1. 内置路由断言工厂2. 自定义路由断言工厂 六、过滤器1. 基本概念2. 局部…...

基于springboot的HttpClient、OKhttp、RestTemplate对比

HttpClient详细 Httpclient基础&#xff01;&#xff01;&#xff01;&#xff01;实战训练&#xff01;&#xff01;&#xff01;&#xff01;-CSDN博客 OKhttp使用 OKhttp导包 <!-- ok的Http连接池 --><dependency><groupId>com.squareup.okhttp3</g…...

(计算机组成原理)期末复习

第一章 计算机的基本组成&#xff1a;硬件软件&#xff08;程序&#xff09;计算机系统 软件有系统软件&#xff08;系统管理工具&#xff09;&#xff0c;应用软件 计算机硬件&#xff1a;包括主机和外设&#xff0c;主机包括CPU和内存&#xff0c;***CPU由运算器和控制器所组…...

IDEA运行Tomcat出现乱码问题解决汇总

最近正值期末周&#xff0c;有很多同学在写期末Java web作业时&#xff0c;运行tomcat出现乱码问题&#xff0c;经过多次解决与研究&#xff0c;我做了如下整理&#xff1a; 原因&#xff1a; IDEA本身编码与tomcat的编码与Windows编码不同导致&#xff0c;Windows 系统控制台…...

7.4.分块查找

一.分块查找的算法思想&#xff1a; 1.实例&#xff1a; 以上述图片的顺序表为例&#xff0c; 该顺序表的数据元素从整体来看是乱序的&#xff0c;但如果把这些数据元素分成一块一块的小区间&#xff0c; 第一个区间[0,1]索引上的数据元素都是小于等于10的&#xff0c; 第二…...

Objective-C常用命名规范总结

【OC】常用命名规范总结 文章目录 【OC】常用命名规范总结1.类名&#xff08;Class Name)2.协议名&#xff08;Protocol Name)3.方法名&#xff08;Method Name)4.属性名&#xff08;Property Name&#xff09;5.局部变量/实例变量&#xff08;Local / Instance Variables&…...

【git】把本地更改提交远程新分支feature_g

创建并切换新分支 git checkout -b feature_g 添加并提交更改 git add . git commit -m “实现图片上传功能” 推送到远程 git push -u origin feature_g...

[Java恶补day16] 238.除自身以外数组的乘积

给你一个整数数组 nums&#xff0c;返回 数组 answer &#xff0c;其中 answer[i] 等于 nums 中除 nums[i] 之外其余各元素的乘积 。 题目数据 保证 数组 nums之中任意元素的全部前缀元素和后缀的乘积都在 32 位 整数范围内。 请 不要使用除法&#xff0c;且在 O(n) 时间复杂度…...

C++八股 —— 单例模式

文章目录 1. 基本概念2. 设计要点3. 实现方式4. 详解懒汉模式 1. 基本概念 线程安全&#xff08;Thread Safety&#xff09; 线程安全是指在多线程环境下&#xff0c;某个函数、类或代码片段能够被多个线程同时调用时&#xff0c;仍能保证数据的一致性和逻辑的正确性&#xf…...

Redis的发布订阅模式与专业的 MQ(如 Kafka, RabbitMQ)相比,优缺点是什么?适用于哪些场景?

Redis 的发布订阅&#xff08;Pub/Sub&#xff09;模式与专业的 MQ&#xff08;Message Queue&#xff09;如 Kafka、RabbitMQ 进行比较&#xff0c;核心的权衡点在于&#xff1a;简单与速度 vs. 可靠与功能。 下面我们详细展开对比。 Redis Pub/Sub 的核心特点 它是一个发后…...

算法:模拟

1.替换所有的问号 1576. 替换所有的问号 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; ​遍历字符串​&#xff1a;通过外层循环逐一检查每个字符。​遇到 ? 时处理​&#xff1a; 内层循环遍历小写字母&#xff08;a 到 z&#xff09;。对每个字母检查是否满足&#xff1a; ​与…...

【Go语言基础【12】】指针:声明、取地址、解引用

文章目录 零、概述&#xff1a;指针 vs. 引用&#xff08;类比其他语言&#xff09;一、指针基础概念二、指针声明与初始化三、指针操作符1. &&#xff1a;取地址&#xff08;拿到内存地址&#xff09;2. *&#xff1a;解引用&#xff08;拿到值&#xff09; 四、空指针&am…...

使用LangGraph和LangSmith构建多智能体人工智能系统

现在&#xff0c;通过组合几个较小的子智能体来创建一个强大的人工智能智能体正成为一种趋势。但这也带来了一些挑战&#xff0c;比如减少幻觉、管理对话流程、在测试期间留意智能体的工作方式、允许人工介入以及评估其性能。你需要进行大量的反复试验。 在这篇博客〔原作者&a…...