冒泡排序算法介绍
在计算机科学中，冒泡排序算法（Bubble Sort，台湾译作：泡沫排序或气泡排序）是一种简单的排序算法，它重复地遍历待排序的元素，每次比较相邻的两个元素，如果顺序错误就交换它们的位置，直到没有任何一对元素需要交换位置，排序完成。
冒泡排序算法的实现方式有多种，但本文以最基础的方法进行介绍。
冒泡排序算法代码
下面是冒泡排序算法的C++实现代码：
void BubbleSort(int arr[], int n){
for (int i = 0; i < n - 1; i++){
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++){
if (arr[j] > arr[j + 1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
代码解析
现在我们来逐一解析上述代码：
void BubbleSort(int arr[], int n)
这是一个函数声明，其函数名为BubbleSort，接受两个参数：一个是待排序的数组arr，另一个是数组长度n，函数的返回值为void。
for (int i = 0; i < n - 1; i++){
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++){
if (arr[j] > arr[j + 1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
这是冒泡排序算法的核心部分，其中包含两层循环，外层循环控制比较的轮数，内层循环则控制单轮比较的次数。
首先，我们暂且不去讨论轮数与次数的关系，先看内部的条件判断语句：
if (arr[j] > arr[j + 1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
这个if语句指的是：如果数组中第j个元素大于第j+1个元素，则交换这两个元素的位置。这里交换是通过中间量temp实现的。
当然，最后的排序结果是将小的元素逐渐“冒泡”到最前面，而大的元素不断被“沉底”。下面我们再来讲讲轮数与次数的关系：
1. 外层循环控制比较的轮数，每一轮比较完毕后，都会将当前轮数加1。
2. 内层循环的结束条件是：j < n - 1 - i。显然，第一轮比较一次之后，最大的元素就已经沉底了，也就是说，每轮比较都可以少一次，所以，内层的循环次数应该是依次递减的。
因此，可以得出完整的排序时间复杂度为：O(n^2)。
代码应用
下面这个例子展示了如何将冒泡排序算法应用到实际问题中。
假设一个公司要对员工的薪资进行排序，那么我们就可以使用冒泡排序算法对薪资数据进行降序排列，找出公司内的高工资员工。
#include <iostream>
using namespace std;
void BubbleSort(int arr[], int n);
int main(){
int salary[] = {2000, 8000, 5000, 3000, 10000, 4000};
int num = sizeof(salary) / sizeof(int);
BubbleSort(salary, num);
for (int i = 0; i < num; i++){
cout << salary[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
void BubbleSort(int arr[], int n){
for (int i = 0; i < n - 1; i++){
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++){
if (arr[j] < arr[j + 1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
解析：
上述代码中，我们首先定义了一个存储员工薪资的数组salary，并读取该数组的大小，接着调用了冒泡排序函数BubbleSort，将salary传入。排序之后，再遍历输出薪资数组中的元素，也就是按照降序排列的员工薪资。
执行上述也代码，输出结果为：10,000 8,000 5,000 4,000 3,000 2,000。
总结
冒泡排序算法虽然简单，但其时间复杂度确实相当高的，尤其是对于较大的数据量，算法执行时间会变得非常缓慢，因此在实际开发中，并不常使用冒泡排序算法。但如果希望学习算法的基础知识，冒泡排序算法是一个挺不错的例子。