C语言冒泡排序_编写一个函数对给定数组arr[ ]和元素个数n按升序进行冒泡排序,在主函数中调用。

1.冒泡排序的原理：

现在有一组数列：5 2 8 1 7 4 3 10 6 9

要使这10个无序排列的元素通过冒泡排序的方法实现从小到大排列，原理是从左往右依次比较相邻两个元素，如果左边的数比右边的数小则是顺序，不用做任何调整，如果左边的数比右边的数大则是逆序，需要交换两个数的位置，之后往右进行下一对相邻元素的比较。比如上面一开始是相邻的5和2进行比较，左边的5比右边的2大，则交换两个数的位置，变成2和5，接着往右进行下一对相邻元素比较的是5和8，5比8小不需要交换两个数的位置，直接往右进行下一对相邻元素的比较，这样依次往右进行相邻元素的比较，直到最后一对相邻元素比较完毕。这称之为一趟冒泡排序，这样会使这组数列中最大的数到达最后，之后排在第10位的数字不动，接着进行前面9个数字的比较，重复上面的步骤，直至这组数列的最前面一对相邻元素进行最后一趟冒泡排序，数列变成顺序排列，这样的排序方法称之为冒泡排序。

图示原理：

 一趟冒泡排序使得数列中最大的数到达了最右边（排在第10位），不动这个最大的数，紧接着进行下一趟冒泡排序，对前面剩下的9个数进行第二趟冒泡排序，让这9个数中的最大值到达最后（排在第9位），重复上述步骤，直至整个数列呈现顺序排列。图示原理：

由图可看出实际只需要进行九趟冒泡排序即可将数列变成顺序排列。

2.冒泡排序的C编程实现：

在C语言中用数组来存放多个整数，我们编写一个函数来实现冒泡排序：

//定义一个函数用来实现冒泡排序算法
void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}

这个函数中需要注意的是循环条件要怎么写，因为第一趟冒泡需要进行9次相邻元素的比较，第二趟冒泡排序，需要进行8次冒泡排序，依次往下，直到第九趟冒泡排序，进行1次冒泡排序后，整个数组呈现顺序排列。所以外层循环控制要进行几趟冒泡排序，内层循环要控制一趟冒泡排序中需要进行多少次相邻元素的比较，这里内层循环中的循环判断条件是j<sz-1-i是因为一趟冒泡排序会使数组中最大的数到达最右边，而后进行下一趟冒泡排序时，排在最右边的数相较于前面已经是最大的数，前面的数就不需要再和最右面的元素进行比较，因而每一趟下来，就会减少一次相邻元素的比较。又因为i在每轮循环后会加1，则sz-1-i就会减小，所以构造的循环判断条件既是如此。（这里要注意数组的下标是从0开始）

 在主函数中调用bubble_sort函数实现一个数组元素的冒泡排序：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);   //数组元素个数
	int n = 0;
	for (n = 0; n < sz; n++)  //用来输入数组元素
	{
		scanf("%d", &arr[n]);
	}
	bubble_sort(arr, sz);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)  //用来打印数组元素
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

程序运行结果：

 但是这个程序还不够完善，在上述冒泡序中也许在进行完某趟冒泡排序后（还没有到最后一趟冒泡排序），数组其实就已经达到了顺序排列，而后再进行下一趟冒泡排序时还要进行相邻元素的比较，这样效率就不够高，改进该函数使冒泡排序的效率提高：

void bubble_sort(int arr[],int sz)
{
	int count = 0; //用来统计比较次数
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz - 1; i++)
	{
		int flag = 1; //定义一个变量用来观测数组是否已经达到了顺序排列
		int j = 0;
		for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
		{
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
				flag = 0; 
			}
			count++;
		}
		if (flag == 1)
		{
			break;
		}
	}
	printf("比较了%d次\n",count);
}

上面用flag变量来监测数组，如果在一趟冒泡排序中没有发生元素的交换，说明已经达到了顺序排列，就不需要再进行下一趟冒泡排序，直接跳出循环。再用一个count变量来记录数组中两两相邻元素比较了多少次，来看看效率是否提高了。

程序运行结果：

由图可知，顺序排列的数组元素，只需要进行9次相邻元素的比较即可，效率确实提高了。

如果文章还有哪些不足，欢迎小伙伴们评论留言。下面是冒泡排序的程序代码，有兴趣的小伙伴可以下载了解。

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