冒泡排序是一种基础且经典的排序算法，主要用于对一组数值进行升序或降序排列。它的基本思想是通过不断地比较相邻元素并交换位置，使较大的（或较小的）元素逐渐“浮”到序列的尾部，就像水底下的气泡慢慢上升到水面一样。在本实验3中，我们将深入理解并实现冒泡排序程序。
冒泡排序的核心在于其迭代过程。每次迭代会遍历整个序列，对比每对相邻元素，如果它们的顺序错误（即前一个元素大于后一个元素），就交换它们的位置。这个过程会重复进行，直到没有更多的交换发生，此时可以确定序列已经排序完成。
步骤如下：
1. 比较相邻的元素：从序列的第一个元素开始，与第二个元素进行比较。
2. 如果第一个元素大于第二个元素，就交换它们的位置。
3. 对每一对相邻元素做同样的操作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是序列中的最大值。
4. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
5. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。
在实验3中，你需要编写一个冒泡排序的程序，通常会用到循环和条件判断语句。你可以选择使用C、C++、Python或其他编程语言来实现。下面以Python为例，给出一个简单的冒泡排序代码示例：
```python
def bubble_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n):
for j in range(0, n-i-1):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
return arr
# 测试冒泡排序函数
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
print("原始数组：", arr)
print("冒泡排序后的数组：", bubble_sort(arr))
```
在这个代码中，外层循环控制遍历的轮数，内层循环则进行相邻元素的比较和交换。通过调用`bubble_sort`函数并传入一个未排序的列表，我们可以得到一个已排序的新列表。
在实验过程中，你可能会遇到性能优化的问题。由于冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，对于大数据集来说效率较低。一个改进的策略是在每一轮遍历中如果没有发生任何交换，那么可以提前结束排序，因为这说明序列已经是有序的。
此外，理解冒泡排序的工作原理有助于你更好地掌握其他更高效的排序算法，如快速排序、归并排序等。在实验3中，你不仅需要实现冒泡排序，还应该尝试分析和理解它的时间和空间复杂度，以及讨论其在不同情况下的优缺点。通过实践，你可以加深对排序算法的理解，并提升编程能力。
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