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引言
排序是打算機科學中一個基本且重要的算法成績。在C言語編程中，控制各種排序算法不只可能幫助你處理現實成績，還能晉升你的編程技能。本文將具體介紹多少種罕見的排序算法，並經由過程C言語代碼示例來幫助你懂得跟控制它們。
1. 冒泡排序
冒泡排序是一種簡單的排序算法，它重複地遍歷要排序的數列，一次比較兩個元素，假如它們的次序錯誤就把它們交換過去。遍曆數列的任務是重複地停止直到不再須要交換，也就是說該數列曾經排序實現。
1.1 算法步調
- 比較相鄰的元素。假如第一個比第二個大年夜（升序排序），就交換它們兩個。
- 對每一對相鄰元素做同樣的任務，從開端第一對到開頭的最後一對。這步做完後，最後的元素會是最大年夜的數。
- 針對全部的元素重複以上的步調，除了最後曾經排序好的元素。
- 重複步調1~3，直到排序實現。
1.2 C言語實現
#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. 抉擇排序
抉擇排序是一種簡單直不雅的排序算法。它的任務道理是：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，然後，再從剩餘未排序元素中持續尋覓最小（大年夜）元素，然後放到已排序序列的末端。以此類推，直到全部元素均排序結束。
2.1 算法步調
- 遍曆數組，找到最小元素的索引。
- 將最小元素與第一個元故舊換。
- 在剩餘的未排序數組中重複步調1跟2。
2.2 C言語實現
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
拔出排序是一種簡單直不雅的排序算法。它的任務道理是經由過程構建有序序列，對未排序數據，在已排序序列中從後向前掃描，找到響應地位並拔出。
3.1 算法步調
- 從第一個元素開端，該元素可能認為曾經被排序。
- 取出下一個元素，在曾經排序的元素序列中從後向前掃描。
- 假如該元素（已排序）大年夜於新元素，將該元素移到下一地位。
- 重複步調3，直到找到已排序的元素小於或許等於新元素的地位。
- 將新元素拔出到該地位後。
- 重複步調2~5。
3.2 C言語實現
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
疾速排序是由東尼·霍爾所提出的一種排序算法。在均勻狀況下，疾速排序比其他算法快很多，但最壞狀況下會非常慢。
4.1 算法步調
- 從數列中挑出一個元素，稱為 “基準”（pivot）。
- 重新排序數列，全部元素比基準值小的擺放在基準前面，全部元素比基準值大年夜的擺在基準的前面（雷同的數可能就任一邊）。在這個分區退出之後，該基準就處於數列的旁邊地位。這個稱為分區（partition）操縱。
- 遞歸地（recursive）把小於基準值元素的子數列跟大年夜於基準值元素的子數列排序。
4.2 C言語實現
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);
}
}
總結
經由過程以上對冒泡排序、抉擇排序、拔出排序跟疾速排序的介紹，我們可能看到C言語在實現這些排序算法時是怎樣直不雅且高效的。控制這些排序算法不只可能幫助你處理現實成績，還能晉升你的編程技能。在現實利用中，抉擇合適的排序算法取決於數據的特點跟須要。盼望本文能幫助你更好地懂得跟利用這些排序算法。