c语言对数组进行排序
Introduction：
C 语言是一种通用的编程语言，广泛应用于计算机科学和工程领域。其中数组是其中最基本的数据结构之一。排序是计算机科学中最重要也最常见的算法之一。因此，对数组进行排序是 C 语言编程的基础技能，也是面试时常被问到的问题。
本文将介绍几种常见的 C 语言排序算法，并分析它们的优点和缺点。
一、冒泡排序算法
冒泡排序算法是最基础也是最简单的排序算法之一。其原理是比较相邻元素的大小，并根据大小交换它们的位置。
冒泡排序的时间复杂度是 O(n^2)，其缺点是效率低，不能处理海量数据。优点是实现简单，代码量小。代码示例如下：
void bubbleSort(int arr[], int n)
{
int i, j;
for (i = 0; i < n-1; i++)
for (j = 0; j < n-i-1; j++)
if (arr[j] > arr[j+1])
swap(&arr[j], &arr[j+1]);
}
二、快速排序算法
快速排序算法是一种比冒泡排序更高效的排序算法。其原理是基于分治法，将数组分成两个子数组，然后递归地对子数组进行排序。
快速排序算法的平均时间复杂度是 O(nlogn)，但在最坏情况下会退化到 O(n^2)。优点是效率高，能够处理大量数据。缺点是实现复杂，需要递归调用。代码示例如下：
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 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);
}
三、归并排序算法
归并排序算法是一种基于分治法的排序算法。其原理是将数组分成两个子数组，递归地对子数组进行排序，然后再将已排序的子数组合并成一个有序数组。
归并排序算法的时间复杂度是 O(nlogn)，与快速排序类似，也能够处理大量数据。由于不会退化，其优点是稳定。缺点是实现较为复杂。代码示例如下：
void merge(int arr[], int l, int m, int r)
{
int i, j, k;
int n1 = m - l + 1;
int n2 = r - m;
/* create temp arrays */
int L[n1], R[n2];
/* Copy data to temp arrays L[] and R[] */
for (i = 0; i < n1; i++)
L[i] = arr[l + i];
for (j = 0; j < n2; j++)
R[j] = arr[m + 1+ j];
/* Merge the temp arrays back into arr[l..r]*/
i = 0; // Initial index of first subarray
j = 0; // Initial index of second subarray
k = l; // Initial index of merged subarray
while (i < n1 && j < n2)
{
if (L[i] <= R[j])
{
arr[k] = L[i];
i++;
}
else
{
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
/* Copy the remaining elements of L[], if there
are any */
while (i < n1)
{
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
/* Copy the remaining elements of R[], if there
are any */
while (j < n2)
{
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
/* l is for left index and r is right index of the
sub-array of arr to be sorted */
void mergeSort(int arr[], int l, int r)
{
if (l < r)
{
// Same as (l+r)/2, but avoids overflow for
// large l and h
int m = l+(r-l)/2;
// Sort first and second halves
mergeSort(arr, l, m);
mergeSort(arr, m+1, r);
merge(arr, l, m, r);
}
}
四、总结
总的来说，C 语言提供了多种排序算法，程序员可以根据具体的需求选择最适合的算法。在实际应用中，需要对算法的效率、稳定性、复杂度等多个因素进行权衡和考虑。同时，对于大规模数据的排序，可以采用并行计算、分布式计算等技术来提高效率。
