c语言怎么用数组排序

在C语言编程中，数组是一种非常重要的数据结构，用来存储一组相同数据类型的元素。而排序则是数组操作的一个基本任务，旨在将数组中的元素按指定顺序排列。本文将详细介绍如何在C语言中使用数组排序，将主要介绍几种常见的排序算法及其实现。通过本文，读者将学会如何在C语言中使用数组排序，并理解不同排序算法的原理和应用场景。

冒泡排序

冒泡排序是一种简单直观的排序算法。它通过多次遍历，依次比较相邻两个元素并交换它们的位置，将最大或最小的元素逐步移动到数组的末尾。这个过程类似于气泡上升，因此得名冒泡排序。

实现代码

#include <stdio.h>
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 arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);
    printf("Sorted array: \n");
    for (int i=0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    return 0;
}

选择排序

选择排序是一种简单直观的排序算法。它的基本原理是，首先在未排序部分中找到最小（或最大）的元素，交换到未排序部分的起始位置，且标记起始位置已排序，然后再从剩余未排序部分中重复该过程，直到所有元素都已经排序。

实现代码

#include <stdio.h>
void selectionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        int min_idx = i;
        for (int 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;
    }
}
int main() {
    int arr[] = {64, 25, 12, 22, 11};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    selectionSort(arr, n);
    printf("Sorted array: \n");
    for (int i=0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    return 0;
}

插入排序

插入排序通过将数组元素分为已排序和未排序两部分。每次从未排序部分取出一个元素，将其插入到已排序部分的适当位置。重复该过程直到所有元素均已排序。

实现代码

#include <stdio.h>
void insertionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j = j - 1;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}
int main() {
    int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    insertionSort(arr, n);
    printf("Sorted array: \n");
    for (int i=0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    return 0;
}

快速排序

快速排序是一种高效的排序算法，基于分治法。其基本思想是，首先在数组中选择一个基准元素，通过一趟扫描将数组分成两部分，其中一部分的元素均比基准元素小，另一部分的元素均比基准元素大，然后递归地对两部分继续进行快速排序。

实现代码

#include <stdio.h>
void swap(int* a, int* b) {
    int t = *a;
    *a = *b;
    *b = t;
}
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++;
            swap(&arr[i], &arr[j]);
        }
    }
    swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
    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);
    }
}
int main() {
    int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    quickSort(arr, 0, n-1);
    printf("Sorted array: \n");
    for (int i=0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    return 0;
}

掌握各种排序算法及其在C语言中的实现，是提高编程技能的重要一步。冒泡排序、选择排序和插入排序是基本的排序算法，适用于小规模的数据集，而快速排序则较为高效，适用于大规模数据集。在不同的场景下，选择合适的排序算法可以显著提高程序性能。希望通过本文的介绍，读者可以更好地理解和运用这些排序算法。