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c++如何实现冒泡排序_c++最基础排序算法演示【入门】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2026-02-12 10:21:10

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来源于php中文网

原创

正确边界是外层i从0到n-2,内层j从0到n-i-2;因每轮将最大值冒至末尾,第i轮后末尾i个元素有序,故内层只需遍历前n-i-1个元素两两比较。

c++如何实现冒泡排序_c++最基础排序算法演示【入门】

冒泡排序的正确循环边界怎么写

写错边界是新手最常卡住的地方:内层循环跑超了,数组越界;或者少跑一轮,最后一个元素没参与比较。核心原则是每轮把当前未排序部分的最大值“冒”到末尾,所以第 i 轮后,末尾 i 个位置已有序,内层只需遍历到 n - i - 1(下标从 0 开始)。

  • 外层 i0n - 1(共 n 轮),或更高效地到 n - 2n-1 轮足够)
  • 内层 j0n - i - 2,比较 arr[j]arr[j + 1]
  • 如果用 for (int j = 0; j ,注意 n - i - 1 是上界(不包含),刚好停在倒数第二个有效位置

为什么 swap 后不立即 break 就不是“优化版”

标准冒泡可以加提前退出:如果某轮内一次交换都没发生,说明已完全有序,直接结束。但很多人只加了 bool swapped = false 却忘了在交换后设为 true,或者把 break 放错位置——结果代码看起来有优化,实则毫无效果。

  • 必须在每次 swap(arr[j], arr[j + 1]) 后执行 swapped = true
  • 外层循环末尾检查 if (!swapped) break;,不是在内层循环里 break
  • 这个优化对已排序或近似有序数组影响极大(时间从 O(n²) 降到 O(n)),但对随机数据几乎无感

vector 和 int[] 的实现差异在哪

std::vector 更安全,但初学者常忽略它的 .size() 返回 size_t(无符号),和带符号的 int i 混用会导致隐式转换问题,尤其在 i 减到 -1 时变成极大正数,引发无限循环或越界。

  • 推荐统一用 int n = static_cast(vec.size()) 转成有符号整型再参与循环
  • 原生数组必须手动传长度,比如 void bubble_sort(int arr[], int n),不能只靠 sizeof(arr)/sizeof(arr[0])(函数参数退化为指针)
  • vector 支持 at() 做边界检查(调试时有用),但会拖慢性能;线上用 [] 即可

常见报错:std::out_of_range 或乱码输出

这不是算法逻辑错,而是访问了非法内存:要么下标算错(比如写成 j ),要么把 swap 写成 arr[j] = arr[j + 1] 少了暂存,导致数据覆盖丢失。

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  • 典型错误写法:arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = arr[j]; → 第二步赋的是刚覆盖过的值,全变一样
  • 正确必须用临时变量或 std::swap(C++11 起推荐)
  • 调试时可在循环内加 cout ,但注意别在性能敏感场景留着

边界、类型、交换逻辑这三处,任一出错都会让冒泡“看起来在跑,结果全不对”。尤其是 size_tint 混用,不报错却死循环,最容易被忽略。

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