void sorting() { int size; Serial.print("----------------------------------------------------------------------\n"); Serial.println("冒泡排序："); //int n = sizeof(samples) / sizeof(samples[0]); // 计算数组长度 int* samples = (int*)malloc(size * sizeof(int)); for (int i = 0; i < size - 1; i++) { for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++) { if (samples[j] > samples[j + 1]) { int swap = samples[j]; samples[j] = samples[j + 1]; samples[j + 1] = swap; } } } for (int i = 0; i < sampleIndex; i++) { if (i % 10 == 0 && i != 0) // 当i是10的倍数且不为0时执行 { Serial.println(); } Serial.print(samples[i]); Serial.print("; "); } Serial.println(); Serial.print("----------------------------------------------------------------------\n"); free(samples); }这段排序程序是否可以，并一起优化下程序。

### 冒泡排序的实现检查与优化 冒泡排序是一种简单的排序算法，其核心思想是通过重复遍历待排序的列表，比较相邻的元素并根据需要交换它们的位置，从而将较大的元素逐步“冒泡”到列表的一端。以下是基于 C++ 的冒泡排序实现及其优化版本。 #### 原始实现 以下是一个基本的冒泡排序实现： ```cpp void bubbleSort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { // 外层循环控制遍历次数 for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { // 内层循环进行相邻元素比较 if (arr[j] > arr[j + 1]) { // 如果前一个元素大于后一个元素，则交换 int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } } } ``` #### 检查正确性 上述代码的逻辑是正确的，能够完成冒泡排序的基本功能。它通过双重循环实现了对数组的遍历和相邻元素的比较交换操作[^1]。然而，这种实现存在性能上的冗余，因为即使在某一轮遍历中没有发生任何交换，算法仍然会继续执行后续的循环。 #### 优化实现 为了提高效率，可以在内层循环中引入一个标志变量 `swapped`，用于记录是否发生了交换。如果某一轮遍历中没有发生任何交换，则可以提前终止算法。 ```cpp void optimizedBubbleSort(int arr[], int n) { bool swapped; // 标志变量，记录是否发生交换 for (int i = 0; i < n - 1; i++) { swapped = false; // 每轮开始时重置标志 for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; swapped = true; // 发生了交换 } } if (!swapped) break; // 如果没有发生交换，提前结束 } } ``` #### 使用 `malloc` 动态分配内存 如果需要使用动态内存分配（例如 `malloc`），可以通过以下方式实现： ```cpp #include <iostream> using namespace std; void bubbleSort(int* arr, int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } } } int main() { int n = 5; int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int)); // 动态分配内存 if (arr == nullptr) { cout << "Memory allocation failed!" << endl; return -1; } // 初始化数组 arr[0] = 64; arr[1] = 34; arr[2] = 25; arr[3] = 12; arr[4] = 22; // 打印原始数组 cout << "Original array: "; for (int i = 0; i < n; i++) { cout << arr[i] << " "; } cout << endl; // 调用冒泡排序 bubbleSort(arr, n); // 打印排序后的数组 cout << "Sorted array: "; for (int i = 0; i < n; i++) { cout << arr[i] << " "; } cout << endl; free(arr); // 释放动态分配的内存 return 0; } ``` #### Serial 打印（适用于嵌入式环境） 在嵌入式环境中，通常使用 `Serial.print` 或 `Serial.println` 进行调试输出。以下是修改后的代码示例： ```cpp void bubbleSort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } // 打印每轮排序后的结果 Serial.print("After pass "); Serial.print(i + 1); Serial.print(": "); for (int k = 0; k < n; k++) { Serial.print(arr[k]); Serial.print(" "); } Serial.println(); } } ``` #### 性能分析 冒泡排序的时间复杂度为 O(n²)，其中 n 是数组的长度。虽然可以通过引入标志变量优化算法，减少不必要的循环次数，但其最坏情况下的时间复杂度仍然是 O(n²)[^1]。 ###