数组排序c语言数组排序方法

在C语言中，可以使用多种排序算法对数组进行排序。常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序等。下面将详细介绍这些排序算法的原理、实现以及时间复杂度。

1. 冒泡排序（Bubble Sort）：

冒泡排序是一种简单的排序算法，其基本思想是重复地在相邻的元素之间进行比较和交换，将最大的元素逐渐“浮”到数组的尾部。具体实现过程如下： c

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

冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，其中n为数组长度。

2. 选择排序（Selection Sort）：

选择排序也是一种简单的排序算法，其基本思想是每次从未排序的部分中选取最小（或最大）的元素，放到已排序部分的末尾。具体实现过程如下： c

void selectionSort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n-1; i++) { int minIndex = i;

for (int j = i+1; j < n; j++) { if (arr[j] < arr[minIndex]) { minIndex = j; } }

将最小元素交换到已排序部分的末尾 int temp = arr[i]; arr[i] = arr[minIndex]; arr[minIndex] = temp; }

}

选择排序的时间复杂度为O(n^2)。

3. 插入排序（Insertion Sort）：

插入排序的基本思想是将数组分为已排序和未排序两部分，每次从未排序部分选择一个元素，插入到已排序部分的正确位置。具体实现过程如下： c

void insertionSort(int arr[], int n) { for (int i = 1; i < n; i++) { int current = arr[i]; int j = i - 1;

while (j >= 0 && arr[j] > current) { arr[j+1] = arr[j]; j; }

arr[j+1] = current; } }

插入排序的时间复杂度为O(n^2)，最好情况下可以达到O(n)。

4. 快速排序（Quick Sort）：

快速排序是一种常用的排序算法，其基本思想是通过一趟排序将数组分割成独立的两部分，其中一部分的所有元素都小于另一部分的元素。然后递归地对两部分进行排序，直到整个数组有序。具体实现过程如下： c

void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) {

int pivot = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pivot-1); quickSort(arr, pivot+1, high); } }

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

for (int j = low; j < high; j++) { if (arr[j] < pivot) {

i++; 交换元素 int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } }

将pivot放置到合适的位置 int temp = arr[i+1]; arr[i+1] = arr[high]; arr[high] = temp; return i + 1; }

快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况下为O(n^2)。

5. 归并排序（Merge Sort）：

归并排序是一种分治的排序算法，其基本思想是将数组划分为若干个子数组，分别进行排序，然后将有序的子数组合并成一个大的有序数组。具体实现过程如下：

c

void mergeSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) {

int mid = (low + high) / 2; mergeSort(arr, low, mid); mergeSort(arr, mid+1, high); merge(arr, low, mid, high); } }

void merge(int arr[], int low, int mid, int high) { int n1 = mid - low + 1; int n2 = high - mid; int L[n1], R[n2];

for (int i = 0; i < n1; i++) { L[i] = arr[low + i]; }

for (int j = 0; j < n2; j++) { R[j] = arr[mid + 1 + j]; }

int i = 0, j = 0, k = low; while (i < n1 && j < n2) { if (L[i] <= R[j]) { arr[k] = L[i]; i++; } else {

arr[k] = R[j]; j++; } k++; }

while (i < n1) { arr[k] = L[i]; i++; k++; }

while (j < n2) { arr[k] = R[j]; j++; k++; }

}

归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。

6. 堆排序（Heap Sort）：

堆排序是一种基于完全二叉堆的排序算法，其基本思想是首先将待排序的数组构建成一个最大堆，然后将堆顶元素与最后一个元素交换位置，然后调整堆，再取出堆顶元素，以此类推。具体实现过程如下： c

void heapSort(int arr[], int n) { for (int i = n/2 - 1; i >= 0; i) { heapify(arr, n, i); }

for (int i = n-1; i >= 0; i) {

将堆顶元素与最后一个元素交换位置 int temp = arr[0]; arr[0] = arr[i]; arr[i] = temp; 调整堆

heapify(arr, i, 0); } }

void heapify(int arr[], int n, int i) { int largest = i; 最大元素的索引 int left = 2 * i + 1; int right = 2 * i + 2;

if (left < n && arr[left] > arr[largest]) { largest = left; }

if (right < n && arr[right] > arr[largest]) { largest = right; }

if (largest != i) { 交换元素 int temp = arr[i]; arr[i] = arr[largest]; arr[largest] = temp; 继续调整堆

heapify(arr, n, largest); } }

堆排序的时间复杂度为O(nlogn)。

以上是常见的一些排序算法的介绍和实现，并给出了它们的时间复杂度。根据具体的需求和数据规模，可以选择合适的排序算法来对数组进行排序。