当我们谈论经典的排序算法时，冒泡排序（Bubble Sort）往往是最先被提及的一种。尽管它在实际应用中不太常见，但冒泡排序的简单易懂，有助于理解排序算法的基本原理和思想。

冒泡排序的基本原理

冒泡排序是一种基础的交换排序算法，其核心思想是通过反复交换相邻的两个元素，将较大（或较小）的元素逐步“浮”到数组的末端。这个过程类似于水泡在水中逐渐上升的过程，因而得名冒泡排序。

动图：

算法步骤

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。
2. 交换元素位置：如果顺序不对（例如，当前元素比下一个元素大），则交换它们的位置。
3. 重复步骤：重复进行以上步骤，直到整个数组排序完成。每一轮排序会将当前未排序部分的最大元素“冒泡”到正确位置。

冒泡排序的代码实现（C语言）

下面是冒泡排序的C语言实现代码：

#include <stdio.h>

void bubble_sort(int arr[], int n) {
    int i, j;
    for (i = 0; i < n-1; i++) {
        // 每轮遍历将第i大的元素放到正确的位置
        for (j = 0; j < n-i-1; j++) {
            // 如果当前元素比下一个元素大，则交换它们的位置
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[] = {5, 3, 8, 6, 2};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    printf("排序前：");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    
    bubble_sort(arr, n);
    
    printf("排序后：");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    
    return 0;
}

代码解释

• bubble_sort 函数实现了冒泡排序的核心逻辑。外层循环控制排序的轮数，内层循环逐个比较并交换相邻元素。
• main 函数中展示了如何调用 bubble_sort 函数来对一个整型数组进行排序，并输出排序前后的数组内容。

时间复杂度

冒泡排序的时间复杂度为 O(n^2)，其中 n 是数组的长度。这是因为在最坏情况下，需要进行 n-1 轮比较，每轮比较又需要进行 n-i-1 次交换操作。

总结

冒泡排序虽然简单且易于理解，但在实际应用中，由于其时间复杂度较高，对大规模数据排序时效率不高。然而，通过学习冒泡排序，我们可以更好地理解排序算法的基本思想和算法复杂度分析，为后续学习更高效的排序算法奠定基础。

希望通过本文的介绍和代码示例，你对冒泡排序有了更清晰的理解！