前言

冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单直观的排序算法，它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。这个过程持续进行，直到没有再需要交换，也就是说数列已经按照从小到大（或者从大到小）的顺序排列好了。

1、原理

原理可以简单描述如下：

1.比较相邻元素: 从数组的第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素，将较大（或较小）的元素交换到右侧。
2.重复遍历: 经过一轮遍历后，最大（或最小）的元素会被交换到数组的最后一个位置。然后，对除了最后一个元素之外的所有元素，重复执行第一步的比较和交换操作。
3.多次遍历直至排序完成: 每次遍历都会将当前未排序部分的最大（或最小）元素交换到合适的位置，因此需要进行多次遍历，直到整个数组排序完成。
4.优化: 冒泡排序通常包含一些优化，例如引入一个标志位来表示某一轮遍历中是否进行了交换，如果某一轮没有进行任何交换操作，则说明数组已经完全有序，可以提前结束排序。

2、冒泡排序的应用

要求：对以个整型数组里的元素按从小到大排序
代码展示：

#include <stdio.h>
void Bubble_sort(int arr[], int size)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	//轮数
	for (; i < size - 1; i++)
	{
		//每轮比较次数
		for (; j < size - 1 - i; j++)
		{
			//按升序排序
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
				flag = 0;
			}
		}
	}
}

void Print(int arr[], int size)
{
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		printf("%-3d", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

int main()
{
	int arr[10] = { 2,3,5,7,9,6,1,10,4,8 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("排序前：");
	Print(arr, len);
	Bubble_sort(arr, len);
	printf("排序后：");
	Print(arr, len);
	return 0;
}

输出结果：

3、对冒泡排序的应用的优化

我们可以引入一个标志位如int flag = 1来表示某一轮遍历中是否进行了交换（1表示没有交换，0表示交换了），如果某一轮没有进行任何交换操作，则说明数组已经完全有序，可以提前结束排序。

优化后的代码：

#include <stdio.h>
void Bubble_sort(int arr[], int size)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	int flag = 1;//标记是否已经排好序
	//轮数
	for (; i < size - 1; i++)
	{
		//每轮比较次数
		for (; j < size - 1 - i; j++)
		{
			//按升序排序
			if (arr[j] > arr[j + 1])
			{
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
				flag = 0;
			}
		}
		//判断本身是否已经排好序
		if (1 == flag)
		{
			printf("本身就是排好序的\n");
			break;
		}
	}
}

void Print(int arr[], int size)
{
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		printf("%-3d", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

int main()
{
	int arr[10] = { 2,3,5,7,9,6,1,10,4,8 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("排序前：");
	Print(arr, len);
	Bubble_sort(arr, len);
	printf("排序后：");
	Print(arr, len);
	return 0;
}

4、冒泡排序适用于以下情况

1.小型数据集: 即需要排序的数据较少。冒泡排序在小型数据集上效果良好，因为其简单的实现方式使得其在数量较少的情况下效率较高。
2.几乎已排序的数据: 当数据集接近有序时，冒泡排序的性能较好。这是因为在每次遍历时，它只需要少量的交换操作即可完成排序。
3.稳定性要求: 冒泡排序是一种稳定的排序算法，即相同元素的相对位置在排序后不会改变。如果对稳定性有要求，冒泡排序是一个不错的选择。
4.教学目的: 冒泡排序是最简单、最基础的排序算法之一，因此在教学和理解排序算法的基本原理时，冒泡排序非常有用。

缺点：冒泡排序的效率不高，其时间复杂度为O(n^2)，因此对于大型数据集而言，冒泡排序通常不是最佳选择。在这种情况下，更适合使用效率更高的排序算法，如快速排序或归并排序。

那么写到这里，本节内容就结束了，这篇博客花费了很长时间，但写完有满满的成就感，希望能帮助到大家，如果文章有不足的地方，欢迎在评论区留言指正，我们一起学习交流！ 希望能得到大家的关注、点赞、评论、收藏！ 你的支持是我最大的动力！！