掌握C语言，排序难题轻松解决

引言

排序是打算机科学中一个基本且重要的算法成绩。在C言语编程中，控制各种排序算法不只可能帮助你处理现实成绩，还能晋升你的编程技能。本文将具体介绍多少种罕见的排序算法，并经由过程C言语代码示例来帮助你懂得跟控制它们。

1. 冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法，它反复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，假如它们的次序错误就把它们交换过去。遍历数列的任务是反复地停止直到不再须要交换，也就是说该数列曾经排序实现。

1.1 算法步调

1. 比较相邻的元素。假如第一个比第二个大年夜（升序排序），就交换它们两个。
2. 对每一对相邻元素做同样的任务，从开端第一对到开头的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大年夜的数。
3. 针对全部的元素反复以上的步调，除了最后曾经排序好的元素。
4. 反复步调1~3，直到排序实现。

1.2 C言语实现

#include <stdio.h>

void bubbleSort(int arr[], int n) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < n-1; i++) {
        for (j = 0; j < n-i-1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

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

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);
    printf("Sorted array: \n");
    printArray(arr, n);
    return 0;
}

2. 抉择排序

抉择排序是一种简单直不雅的排序算法。它的任务道理是：起首在未排序序列中找到最小（大年夜）元素，存放到排序序列的肇端地位，然后，再从剩余未排序元素中持续寻觅最小（大年夜）元素，然后放到已排序序列的末端。以此类推，直到全部元素均排序结束。

2.1 算法步调

1. 遍历数组，找到最小元素的索引。
2. 将最小元素与第一个元故旧换。
3. 在剩余的未排序数组中反复步调1跟2。

2.2 C言语实现

void selectionSort(int arr[], int n) {
    int i, j, min_idx;
  
    for (i = 0; i < n-1; i++) {
        min_idx = i;
        for (j = i+1; j < n; j++)
          if (arr[j] < arr[min_idx])
            min_idx = j;
  
        int temp = arr[min_idx];
        arr[min_idx] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

3. 拔出排序

拔出排序是一种简单直不雅的排序算法。它的任务道理是经由过程构建有序序列，对未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到响应地位并拔出。

3.1 算法步调

1. 从第一个元素开端，该元素可能认为曾经被排序。
2. 取出下一个元素，在曾经排序的元素序列中从后向前扫描。
3. 假如该元素（已排序）大年夜于新元素，将该元素移到下一地位。
4. 反复步调3，直到找到已排序的元素小于或许等于新元素的地位。
5. 将新元素拔出到该地位后。
6. 反复步调2~5。

3.2 C言语实现

void insertionSort(int arr[], int n) {
    int i, key, j;
    for (i = 1; i < n; i++) {
        key = arr[i];
        j = i - 1;
  
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j = j - 1;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

4. 疾速排序

疾速排序是由东尼·霍尔所提出的一种排序算法。在均匀状况下，疾速排序比其他算法快很多，但最坏状况下会非常慢。

4.1 算法步调

1. 从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）。
2. 重新排序数列，全部元素比基准值小的摆放在基准前面，全部元素比基准值大年夜的摆在基准的前面（雷同的数可能就任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的旁边地位。这个称为分区（partition）操纵。
3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列跟大年夜于基准值元素的子数列排序。

4.2 C言语实现

int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high]; 
    int i = (low - 1); 

    for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++; 
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    int temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[high];
    arr[high] = temp;
    return (i + 1);
}

void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);

        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

总结

经由过程以上对冒泡排序、抉择排序、拔出排序跟疾速排序的介绍，我们可能看到C言语在实现这些排序算法时是怎样直不雅且高效的。控制这些排序算法不只可能帮助你处理现实成绩，还能晋升你的编程技能。在现实利用中，抉择合适的排序算法取决于数据的特点跟须要。盼望本文能帮助你更好地懂得跟利用这些排序算法。