C++实现冒泡排序算法

冒泡排序算法是模仿水中气泡上浮过程而创造的排序算法。其基本思想是：从第一个数开始，依次比较相邻的两个数，将小数（或大数）放在前面，将大数（或小数）放在后面。经过一轮比较后，最大（或最小）的数将位于最后一个位置。然后继续重复这些步骤，直到所有数都排列完成。代码如下。

#include 
using namespace std;


int *create_rand_arr() {
    /*生成随机整数数组指针函数*/

    int length = 10;  // 定义长度为10
    srand(time(0));  // 设置时间种子

    int *rand_arr = new int [length];
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        rand_arr[i] = rand() % (100 - -100 + 1) + -100;  // 将随机数填充进数组指针中
    }

    return rand_arr;
}


int get_length(int *arr) {
    /*获取数组指针的长度*/
    return  _msize(arr) / sizeof(*arr);
}


void bubble_sort(int *arr) {
    /*冒泡排序函数（递减）*/

    int k, l, length = get_length(arr);

    for (int i = length - 1, m = 1; i >= 0; i--, m++) {
        for (int j = 0; j < i; j++) {
            if (arr[j + 1] > arr[j]) {
                k = arr[j + 1];
                l = arr[j];
                arr[j + 1] = l;
                arr[j] = k;
            }
        }

        /*
        // 输出调试结果
        printf("第 %d 次排序后的结果； ", m);
        for (int n = 0; n < length; n++) {
        	cout << arr[n] << " ";
        }
        cout << endl;
        */
    }
}


int main() {
    int *arr = create_rand_arr();  // 制作随机整数数组
    int length = get_length(arr);  // 获取长度

    // 输出原数组
    cout << "原数组： ";
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    // 使用冒泡排序函数进行排序
    bubble_sort(arr);

    // 输出新数组
    cout << "新数组： ";
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }

    return 0;
}

运行结果如下。

冒泡排序算法的平均时间复杂度为$O(n^2)$，最坏时间复杂度为$O(n^2)$，空间复杂度为$O(1)$。