排序算法——冒泡排序（C语言实现）

Posted 2020-06-23

  原理

   其原理是从乱序数组中的第一个位置的数据开始，让其与相邻的数字比较，如果相邻数字比该数字小（或大，这根据你想要升序结果还是降序结果决定），就交换两个位置，依次向后比较交换，知道数组最后。一轮结束以后，最大（或最小）的数字会被放在最后一个位置，再重复上述冒泡过程一轮，则第二大（或小）数字被放在了倒数第二个位置，这样反复进行n次（n表示数组的长度），冒泡排序过程结束。

复杂度分析

冒泡的时间复杂度是O（n2），因为在最坏的情况下，每个数据都会被遍历n（n为数组长度）次；空间复杂度是O（1），因为其在原数组的基础上将两个数字交换，并没有向系统申请多余空间。

改进

原始冒泡每次排序都要将每个数字遍历n次，有这么一种情况，数组本身就近于有序，本来可以冒泡一次就可以排好序，原始冒泡要求需要冒泡n次。改进冒泡原理如下，我们可以用一个flag记录遍历的过程，若有交换动作，就认为排序未结束；若没有交换动作，则认为数组有序，不需要遍历，直接退出循环。

C语言实现（改进冒泡）

void *Malloc(size_t size)
{
    void *rst = malloc(size);
    if(NULL == rst){
        fprintf(stderr, "Over flow!\n");
    }
    return rst;
}
void swap(void *a, void *b, int size)
{
    void *tmp = Malloc(size);
    memcpy(tmp, a, size);
    memcpy(a, b, size);
    memcpy(b, tmp, size);
    free(tmp);
}
Boolean bubble(int *arr, int arrlen)
{
    int i = 0, j= 0;  
    int sort_ok = TRUE; // user a flag to record if the array is sort ok.

    if(NULL == arr || 0 >= arrlen){
        printf("Invalid input arr...\n");
        return FALSE;
    }   
    for(i = 0; i < arrlen; ++i){
        sort_ok=TRUE;
        for(j = 1; j < arrlen; ++j){
            if(arr[j] < arr[j - 1]){
                swap(&arr[j], &arr[j-1], sizeof(arr[0]));
                sort_ok = FALSE;
            }   
        }   
        if(TRUE == sort_ok){
            break;
        }    
    }
}

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