c - 这个嵌套循环的简单解释是什么

Question

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
main(){    
        int ctr, inner, outer, didSwap, temp;
        int nums[10];
        time_t t;

        srand(time(&t));

        for (ctr = 0; ctr < 10; ctr++){
          nums[ctr] = (rand() % 99) + 1;
        }

        // Now list the array as it currently is before sorting
        puts("\nHere is the list before the sort:");
        for (ctr = 0; ctr < 10; ctr++) {
          printf("%d\n", nums[ctr]);
        }

        // Sort the array
        for (outer = 0; outer < 9; outer++) {
          didSwap = 0; //Becomes 1 (true) if list is not yet ordered
          for (inner = outer; inner < 10; inner++) { // << I dont uunderstand this nested loop ?               
            if (nums[inner] < nums[outer]) {
              temp = nums[inner];
              nums[inner] = nums[outer];
              nums[outer] = temp;
              didSwap = 1;
            }
          }

          if (didSwap == 0) {
            break;
          }
        }

        // Now list the array as it currently is after sorting
        puts("\nHere is the list after the sort:");
        for (ctr = 0; ctr < 10; ctr++) {
          printf("%d\n", nums[ctr]);
        }

   return(0);
}

有时我真的很难处理代码，这段代码来自一本为像我这样的新手教授 C 编程的书，它对随机数从顶部的较低值到底部的最大值进行排序。我遇到了嵌套循环，试图弄清楚它是如何工作的，但我仍然不确定它是如何工作的。为什么变量的值为outter被分配给变量inner ?我知道第一个循环重复嵌套循环 8 次，因为 outter < 9 ，这对我来说毫无意义，因为数组由 10 个元素组成。我很困惑!所以outter我猜应该重复嵌套循环 9 次？或许 ？可能是!

for (inner = outer; inner < 10; inner++) { // << I don't understand this nested loop ? 
  if (nums[inner] < nums[outer]) {
    temp = nums[inner];
    nums[inner] = nums[outer];
    nums[outer] = temp;
    didSwap = 1;
  }
}

Answer 1

本质上，嵌套循环中的代码表示:

loop from the first element to the next-to-last element:

   loop from the current value of the outer loop, to the last element, 
     looking for a smaller value than the one I am looking at in the outer loop.
     if you find a smaller value, swap it into place. 
   if you didn't swap anything during this inner loop, exit; << BUG??

首先，我认为该算法有一个错误:内循环末尾的 didswap=0 条件仅意味着当前位置小于值在它下面;除非我误读了某些内容，否则并不意味着整个列表已排序，所以我认为这已经被破坏了。 (例如:如果您定义列表，使最小的元素从位置零开始，我认为整个事情都会退出而不会交换任何内容，无论列表的其余部分如何排序。但是，didswap是优化:无论如何，循环将在没有 did swap 标志的情况下终止，因此我现在将其完全删除并考虑主要算法。

但是让我们回顾一下这一点，了解其余代码在做什么: outer = inside 确保内部循环从外部循环当前所在的位置开始。 (所以:从第0个元素开始，从第0个元素循环到第10个元素，如果找到比当前元素0小的元素，就和第0个元素交换，继续查找。一旦内循环到了第10个元素，你就知道了元素 0 一定是整个列表中最小的元素，因为您与列表中的所有其他元素进行了比较。所以现在，我们查看位置 1 中的元素(outer=1)并与从位置 1 到位置的每个元素进行比较10、寻找比位置1小的元素，如果找到了，就交换元素，所以当我们完成内循环的第二遍时，我们知道位置1的元素是第二小的元素数组中的元素。然后我们继续查看第三个元素，依此类推。

注意:这里有一点效率低下:你可以从 inner = external+1 开始，因为 nums[i] < nuns[i] 永远不会成立，所以第一次迭代内循环被浪费了。但老实说，这种类型的效率非常低，以至于这种变化是在噪音中。还有许多更有效的排序算法，我确信稍后会在您的文本中介绍这些算法。