冒泡排序算法
冒泡排序是一种简单的排序算法,它也是一种稳定排序算法。其实现原理是重复扫描待排序序列,并比较每一对相邻的元素,当该对元素顺序不正确时进行交换。一直重复这个过程,直到没有任何两个相邻元素可以交换,就表明完成了排序。
一般情况下,称某个排序算法稳定,指的是当待排序序列中有相同的元素时,它们的相对位置在排序前后不会发生改变。
假设待排序序列为 (5,1,4,2,8),如果采用冒泡排序对其进行升序(由小到大)排序,则整个排序过程如下所示:
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第一轮排序,此时整个序列中的元素都位于待排序序列,依次扫描每对相邻的元素,并对顺序不正确的元素对交换位置,整个过程如图 1 所示。
图 1 第一轮排序(白色字体表示参与比较的一对相邻元素)
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第二轮排序,此时待排序序列只包含前 4 个元素,依次扫描每对相邻元素,对顺序不正确的元素对交换位置,整个过程如图 2 所示。
图 2 第二轮排序
可以看到,经过第二轮冒泡排序,从待排序序列中找出了最大数 5,并将其放到了待排序序列的尾部,并入已排序序列中。
- 第三轮排序,此时待排序序列包含前 3 个元素,依次扫描每对相邻元素,对顺序不正确的元素对交换位置,整个过程如图 3 所示。
图 3 第三轮排序
经过本轮冒泡排序,从待排序序列中找出了最大数 4,并将其放到了待排序序列的尾部,并入已排序序列中。
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第四轮排序,此时待排序序列包含前 2 个元素,对其进行冒泡排序的整个过程如图 4 所示。
图 4 第四轮排序
经过本轮冒泡排序,从待排序序列中找出了最大数 2,并将其放到了待排序序列的尾部,并入已排序序列中。
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当进行第五轮冒泡排序时,由于待排序序列中仅剩 1 个元素,无论再进行相邻元素的比较,因此直接将其并入已排序序列中,此时的序列就认定为已排序好的序列(如图 5 所示)。
图 5 冒泡排序好的序列
冒泡排序的实现代码为(C 语言):
//创作者:小小阁楼
#include <stdio.h>
//交换 a 和 b 的位置的函数
#define N 5
int a[N] = {