C語言冒泡排序實現：隨機陣列生成與排序過程可視化

C語言冒泡排序實現：隨機陣列生成與排序過程可視化

冒泡排序核心：相鄰元素兩兩比較，大的往後「冒泡」，每輪將當前最大值移至末尾。

代碼實現

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define RANDOM(x) (rand() % (x))

int main() {
    int arr[100];
    printf("原始陣列：\n");
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        arr[i] = RANDOM(100);
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n排序中...\n");

    // 冒泡排序
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        for (int j = 99; j > i; j--) { // 內層從後向前
            if (arr[j] < arr[j-1]) {
                int t = arr[j];
                arr[j] = arr[j-1];
                arr[j-1] = t;
            }
        }
        printf("%d ", arr[i]); // 每輪輸出當前最小值
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

關鍵點解析

• 外層 i 表示已排序區邊界，內層 j 從末尾向前掃描。
• 每輪結束時 arr[i] 為第 i+1 小元素，故可即時輸出觀察過程。
• 時間複雜度 O(n²)，適合教學與小規模數據（n < 50）。

優化版：早期退出

for (int i = 0; i < n-1; i++) {
    int swapped = 0;
    for (int j = 0; j < n-1-i; j++)
        if (arr[j] > arr[j+1]) { swap; swapped = 1; }
    if (!swapped) break; // 本輪無交換，已有序
}

學習資源推薦

• 《演算法圖解》（Aditya Bhargava）— 圖解冒泡、選擇、插入、快排。
• Visualgo.net — 線上演算法動畫演示。
• LeetCode 排序專題 — 實戰練習。