1. 概要

▓ Jack Qiao对米粒说：“今天超市门口做活动，让顾客按年龄大小进行排队，你能编写个程序实现吗？。”

☑ 米粒想到：可以逐步调整顺序以达到超市排队的规则，想到用冒泡排序（Bubble Sort）法来实现。

2. 整体架构流程 

2.1. 头文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

☑ 这里对头文件进行复习：

• #include <stdio.h>：用于标准输入输出函数，如 printf 和 scanf。
• #include <stdlib.h>：用于标准库函数，如 rand 和 srand。
• #include <time.h>：用于时间相关的函数，如 time。

2.2. 函数声明

void generateRandomArray(int array[], int size);
void displayArray(const int array[], int size);
void bubbleSort(int array[], int size);

☑ 这里对函数声明进行说明：

• generateRandomArray：生成一个随机数组。
• displayArray：显示数组的内容。
• bubbleSort：使用冒泡排序算法对数组进行排序。

2.3.  主函数

int main() {
    const int SIZE = 10;  // 定义数组大小
    int array[10];  // 明确指定数组大小
    int choice;

    // 初始化随机数种子
    srand(time(NULL));

    // 生成随机数组
    generateRandomArray(array, SIZE);

    printf("欢迎来到冒泡排序小游戏!\n");
    printf("这是您的未排序数组:\n");
    displayArray(array, SIZE);

    printf("请选择操作:\n1. 计算机自动排序\n2. 不排序，直接退出\n");
    scanf("%d", &choice);

    switch (choice) {
    case 1:
        bubbleSort(array, SIZE);
        printf("排序后的数组:\n");
        displayArray(array, SIZE);
        break;
    case 2:
        printf("再见！\n");
        break;
    default:
        printf("无效的选择。\n");
        return 1;
    }

    return 0;
}

☑ 这里对程序一步步进行说明：

• const int SIZE = 10;：定义一个常量 SIZE，表示数组的大小。
• int array[10];：定义一个大小为 10 的整数数组。
• int choice;：定义一个整数变量 choice，用于存储用户的操作选择。
• srand(time(NULL));：初始化随机数生成器，确保每次运行程序时生成的随机数不同。
• generateRandomArray(array, SIZE);：调用 generateRandomArray 函数生成随机数组。
• printf 和 displayArray：显示欢迎信息和未排序的数组。
• scanf("%d", &choice);：从用户那里获取操作选择。
• switch (choice)：根据用户的选择执行不同的操作：
  • case 1：调用 bubbleSort 函数对数组进行排序，然后显示排序后的数组。
  • case 2：直接退出程序。
  • default：如果用户输入无效的选择，显示错误信息并返回 1。

 2.4. 生成随机数组函数generateRandomArray

void generateRandomArray(int array[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        array[i] = rand() % 100; // 生成0到99之间的随机数
    }
}

☑ 这里对程序一步步进行说明：

• for (int i = 0; i < size; ++i)：遍历数组的每个元素。
• array[i] = rand() % 100;：生成一个 0 到 99 之间的随机数并赋值给数组的当前元素。

2.5. 显示数组函数displayArray

void displayArray(const int array[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    printf("\n");
}

   2.6. 冒泡排序函数bubbleSort

void bubbleSort(int array[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; ++i) {
        for (int j = 0; j < size - 1 - i; ++j) {
            if (array[j] > array[j + 1]) {
                // 交换元素
                int temp = array[j];
                array[j] = array[j + 1];
                array[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

☑ 这里对程序一步步进行说明：

• for (int i = 0; i < size - 1; ++i)：外层循环控制遍历次数。
• for (int j = 0; j < size - 1 - i; ++j)：内层循环控制每次遍历时的比较和交换操作。
• if (array[j] > array[j + 1])：如果当前元素大于下一个元素，则交换它们的位置。

• int temp = array[j];：临时变量 temp 用于交换操作。

2.7. 程序运行结果 

2.8. 所有代码 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

// 函数原型声明
void generateRandomArray(int array[], int size);
void displayArray(const int array[], int size);
void bubbleSort(int array[], int size);

int main() {
    const int SIZE = 10;  // 定义数组大小
    int array[10];  // 明确指定数组大小
    int choice;

    // 初始化随机数种子
    srand(time(NULL));

    // 生成随机数组
    generateRandomArray(array, SIZE);

    printf("欢迎来到冒泡排序小游戏!\n");
    printf("这是您的未排序数组:\n");
    displayArray(array, SIZE);

    printf("请选择操作:\n1. 计算机自动排序\n2. 不排序，直接退出\n");
    scanf("%d", &choice);

    switch (choice) {
    case 1:
        bubbleSort(array, SIZE);
        printf("排序后的数组:\n");
        displayArray(array, SIZE);
        break;
    case 2:
        printf("再见！\n");
        break;
    default:
        printf("无效的选择。\n");
        return 1;
    }

    return 0;
}

// 生成随机数组
void generateRandomArray(int array[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        array[i] = rand() % 100; // 生成0到99之间的随机数
    }
}

// 显示数组
void displayArray(const int array[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    printf("\n");
}

// 冒泡排序函数
void bubbleSort(int array[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; ++i) {
        for (int j = 0; j < size - 1 - i; ++j) {
            if (array[j] > array[j + 1]) {
                // 交换元素
                int temp = array[j];
                array[j] = array[j + 1];
                array[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

 3. 技术名词解释

☑ 冒泡排序举个栗子：

void bubbleSort(int array[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; ++i) {
        for (int j = 0; j < size - 1 - i; ++j) {
            if (array[j] > array[j + 1]) {
                // 交换元素
                int temp = array[j];
                array[j] = array[j + 1];
                array[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

 ~ 可以看出：

► 冒泡排序法是一种通过反复交换相邻元素的位置，将最大（或最小）的元素逐步移至序列末尾（或开头）的简单排序算法。

4. 小结

► 冒泡排序（Bubble Sort）通过多次遍历要排序的列表，逐次比较相邻的元素，并在必要时交换它们的位置，从而将最大（或最小）的元素逐步移动到列表的末尾（或开头），这个过程类似于水中的气泡逐渐上浮。