冒泡排序通过相邻元素比较交换使较大元素逐步移到末尾,每轮确定一个最大值位置,共执行n-1轮,内层循环范围递减,若某轮无交换则提前结束,C++实现包含优化机制,时间复杂度最坏O(n²)、最好O(n),空间复杂度O(1),适用于小数据量或教学场景。

冒泡排序是一种基础的排序算法,核心思想是通过相邻元素的比较和交换,将较大(或较小)的元素逐步“浮”到数组末尾。虽然效率不高,适合小数据量排序,但它是理解排序逻辑的良好起点。
冒泡排序的过程就像气泡上升一样:每一轮比较相邻两个元素,如果前一个比后一个大(假设升序排列),就交换它们的位置。这样每一趟遍历后,最大的元素就会移动到当前未排序部分的最后位置。
重复这个过程,直到整个数组有序。总共需要进行 n-1 趟比较,每趟比较的范围逐渐缩小。
要正确实现冒泡排序,需注意以下几点:
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下面是一个完整的C++冒泡排序实现,包含基础版本和优化版本:
#include <iostream>
#include <vector>
<p>void bubbleSort(std::vector<int>& arr) {
int n = arr.size();
bool swapped;</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
swapped = false;
for (int j = 0; j < n - i - 1; ++j) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
std::swap(arr[j], arr[j + 1]);
swapped = true;
}
}
// 如果这一轮没有发生交换,说明已经有序
if (!swapped) break;
}}
int main() { std::vector<int> data = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
std::cout << "排序前: "; for (int x : data) std::cout << x << " "; std::cout << "\n"; bubbleSort(data); std::cout << "排序后: "; for (int x : data) std::cout << x << " "; std::cout << "\n"; return 0;
}
该程序输出结果为:
排序前: 64 34 25 12 22 11 90冒泡排序在最坏情况下的时间复杂度是 O(n²),最好情况(已有序)下为 O(n),空间复杂度为 O(1)。由于其简单直观,常用于教学演示或对极小规模数据排序。实际项目中更推荐使用标准库中的 std::sort 函数。
基本上就这些,理解了比较和交换的核心机制,就能轻松掌握冒泡排序的实现逻辑。
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