C++ 冒泡排序

Dragon水魅

发布于 2026-01-23 18:52:10

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基本原理

比较相邻的元素，如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
对每一对相邻元素做同样的工作，执行完毕后，找到第一个最大值。
重复以上的步骤，每次比较次数 - 1，直到不需要比较。
注意边界的判断，可以代入几个简单的数进行验证。
优化方法：可以设置一个哨兵并置为 0 ；每一趟排序后若有变化，将哨兵置为 1 ，继续下一趟。当某一趟排序后哨兵仍为 0 ，意味着这一趟没有数据交换，即剩下的元素已经有序，可以跳出循环停止，防止继续的无效匹配。

通过这种方法，我们可以得到以下排序过程：

经过分析，我们可以得到元素个数、排序轮数和对比次数之间的数学关系。这样就找到了代码的逻辑关系：

排序总轮教数= 元素个数 - 1（可以设置哨兵优化）。
每轮对比次数 = 元素个数 - 排序轮数 - 1。

代码实现

/*
冒泡排序
*/

#include <iostream>
#include <time.h>

using namespace std;

typedef int ElemType;

// 交换顺序
void swap(ElemType &a, ElemType &b) {
    ElemType temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

// 冒泡排序
void BubbleSort(ElemType arr[], int len) {
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
        for (int j = len - 1; j > i; j--) {
            if (arr[j - 1] > arr[j]) {
                swap(arr[j - 1], arr[j]);
            }
        }
    }
}

// 优化方法
void BubbleSort1(ElemType arr[], int len) {
    int flag;
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
        flag = 0;
        for (int j = len - 1; j > i; j--) {
            if (arr[j - 1] > arr[j]) {
                swap(arr[j - 1], arr[j]);
                flag = 1;
            }
        }
        if (flag = 0) { // 这一趟没有交换，意味着剩下的已经有序
            break;
        }
    }
}

int main() {
    int len = 10;

    ElemType arr[len] = {};
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        arr[i] = rand() % 100; // 随机生成
        cout << arr[i] << ' ';
    }
    cout << endl;
    
    BubbleSort1(arr, len);

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        cout << arr[i] << ' ';
    }
}

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原始发表：2022-03-16，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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