C 語言陣列進階應用：經典氣泡排序法詳解與實作

前言

陣列是 C 語言中最基礎也最重要的資料結構之一。要熟練掌握陣列操作，排序演算法是絕佳的練習題目。其中「氣泡排序法」邏輯直觀、易於理解，是初學者入門排序演算法的首選。本文將帶你從原理到程式碼，完整掌握這個經典演算法。

什麼是氣泡排序法？

氣泡排序的核心概念很簡單：重複遍歷陣列，比較相鄰元素，若順序錯誤則交換。就像氣泡從水底浮升到水面一樣，每一輪遍歷後，最大（或最小）的元素會「浮」到陣列末端。

演算法步驟

1. 比較相鄰的兩個元素，如果第一個比第二個大，就交換它們。
2. 對陣列中每一對相鄰元素重複步驟 1，完成後，最後一個元素將是最大值。
3. 針對剩餘未排序的元素重複上述步驟，每輪減少一個已排序的尾部元素。
4. 持續直到沒有任何一對元素需要交換，排序完成。

簡單來說，就是將較小的數值逐步「冒泡」到陣列前端（索引 0），次小的放到索引 1，依此類推。

程式碼實作：對 10 個整數進行排序

#include <stdio.h>

int main() {
    int i, j, tmp;
    int number[10] = {95, 45, 15, 78, 84, 51, 24, 12, 34, 50};

    // 氣泡排序核心邏輯
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        for (j = 9; j > i; j--) {
            if (number[j] < number[j - 1]) {
                tmp = number[j - 1];
                number[j - 1] = number[j];
                number[j] = tmp;
            }
        }
    }

    // 輸出排序結果
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d ", number[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

程式碼解析

• 外層迴圈 (i)：控制排序輪數，共需 9 輪（10 個元素）。
• 內層迴圈 (j)：從陣列尾端向前遍歷到 i+1，執行比較與交換。
• 交換邏輯：使用暫存變數 tmp 完成兩數值交換。

執行結果

12 15 24 34 45 50 51 78 84 95

學習心得

透過親手實作氣泡排序，你不僅能理解排序邏輯，更能深化對陣列索引操作、巢狀迴圈控制、記憶體中資料交換機制的掌握。這是邁向進階演算法（如快速排序、合併排序）的基石。

提示：氣泡排序時間複雜度為 O(n²)，適合小規模資料教學；實務上大量資料請使用 qsort 或更高效演算法。