前言:

本篇文章是在数组的框架之下,主要分享三种数组的排序方式(选择排序、冒泡排序、插入排序)以及一种查找方法(二分查找法)。

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在C语言的排序中,默认升序(即从小到大)。 

一、数组排序

(一)、选择排序

1、思想

给合适的地方,选择合适的数。

步骤: 

先假定数组中的第一个数是最小的,

拿剩下的数依次与第一个数比较,如果比第一个数小,则和第一个数交换位置,这样一趟下来,第一个位置的数就是最小的

同理,确定第二个位置的数,第三个位置的数……到第n-1位置的数。

这样数组中的数就成功以升序的方式排列了。

2、代码实现

既然我们已经理清楚了选择排序的思路,接下来我们用代码实现它。^_^

int a[n];                         //定义数组a,n代表数组长度即数组元素个数      
int min ;                    
int i=0;                       //初始化 i;

for(i=0;i<n-1;++i)             // 外层循环选位置
{                             

  int j=0;                       //初始化j 
  int  temp;                            

  for(j=i+1;j<n;++j)           //内层循环选合适的数                          
  if(a[i]>a[j])
  {
   temp=a[i];
   a[i]=a[j];
   a[j]=temp;                   //交换两个位置的数值
   }
 }
 for(i=0;i<n;++i)
   {
     printf("d% ",a[i]);          //输出数组
}

其中i<n-1的原因:

当比到倒数第二个位置时,最后一个位置的数也被确定,因此只需要遍历到倒数第二个数即可

j<n的原因 :

选择第一个位置放什么数时,需要遍历到最后一个数,一共需要比较n-1次,所以j<n

(二)、冒泡排序

1、思想

一次冒出一个数,相邻两个数比较,小的放前面,大的放后面

分析第一趟的过程,其余趟数循环第一次的过程:

  1. 比较:与前面的数(a[0])相比较   ------------------ a[j]与a[j+1] 
  2. 交换: 如果前面的数比后面的数大(a[0]>a[1]),把a[0]与 a[1]位置互换

注意:外层循环控制的是趟数,内层循环控制的是比较的次数(n-1)次

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2、用代码实现

既然上面理清楚了冒泡排序的过程,接下来我们就用代码实现它

  	int i=0;
    for(i=n-1;i>0;--i)                       //外层循环控制趟数
	{
        int j=0;
        int temp=0;    
		for(j=0;j<i;++j)                         //内层循环控制次数
		{
			if(a[j]>a[j+1])                       //相邻两个数比较
			{
				temp=a[j];                        
				a[j]=a[j+1];                      
				a[j+1]=temp;                       //交换数
			}
		}
	}
	for(i=0;i<n;++i)
	{
		printf("%d ",a[i]);                       //输出数组
	}
	putchar('\n');                                   //输出换行符

注意:

趟数和交换的次数都是 n-1 ;

(三)、插入排序

1、思想

 在有序的数列中,找到合适的位置插入数

即先排序,然后把待插入的值放在最前面

一共有四个步骤: 拿   比   挪   放

定义两个数组,int a[n]; int b[n];(a数组是待排序数组;

b数组是空数组,被用来存储排序后的结果。虽然初始时b数组的元素都是0,但随着插入排序算法的执行,这些元素会逐步被替换为数组a中的元素,从而实现升序排序。

  1. 拿 : 先按顺序从a[]中拿出来一个数a[i]放入 变量t 中;
  2. 比 : 比较a[i] 与b[j-1]
  3. 挪 :如果a[i]>b[j-1]; b[j]=b[j-1] ; b[j-1]向后挪一个,同时--j; 
  4. 放 : 把a[i]放入b[j]中;         

注意:

  1. j 的初始值是根据当前待插入的元素 a[i] 的位置来确定的,即 j = i。这样可以确保在每一轮插入排序中,j 都指向当前待插入元素的位置。

  2. j>0;保证不超出数组下限;

  3. 循环条件(j>0 && t<b[j-1])-----插入的值比前一个数小;

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2、代码实现

既然我们已经清楚了插入排序的过程及其细节,接下来我们就用代码实现它

//非原地插入(用两个数组)
#include<stdio.h>
int main(void)
{
   int a[10]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
   int b[10]={0};
for(i=0;i<10;++i)
{
   int t,i,j;
    j=i;
    t= a[i];
   while(j>0&&t<b[j-1])
  {
            b[j]=b[j-1];
             --j;
         }  
      b[j]=t;
  }
}
for(i>0;i<10;++i)
 {
  printf("%d",b[i]);
 }
 printf('\n');

}
// 原地插入(仅用一个数组)
//只写核心代码部分
for(i=0;i<n;++i)
{ 
  int i,j;
  int t=a[i];
    j=i;
while(j>0&&t<a[j-1])
 {
            a[j]=a[j-1];
            --j;  
}
      
        a[j]=t;

}

(四)查找算法

1、思想

  1. 找到中间位置的数;
  2. 拿中间位置的数和要找到数比较;
  3. 每次折一半,直到找到对应的数,查找结束;

2、前提

数组必须是有序数组

接下来让我们写代码吧~

 #include<stdio.h>                                                                                                                                                                
  2 int main(void)
  3 {
  4 
  5     int a[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
  6     int mid;         //下标值
  7     int m;                 //要查找的数
  8     int len=sizeof(a)/sizeof(0);  //数组长度
  9     int begin=0;                  //开始下标
 10     int end=len-1;                 //结束下标
 11     scanf("%d",&m);               //输入要查找的数
 12 
 13     while(begin <= end)
 14     {
 15         mid=(begin+end)/2;
 16         if(m<a[mid])  
 17         {
 18             end=mid-1;
 19         }
 20         if(m>a[mid])
 21         {
 22             begin=mid+1;
 23         }else
 24         {
 25             break;                              //循环结束有两种条件
 26         } 
 27     }
 28     if(begin<=end)
 29     {
 30         printf("Found it!\n");                  //第一种mid=m此时begin<=end
 31     }else
 32     {
 33         printf("Can't found it!\n");      //第二种,begin>end 证明找遍整个数组都没找到

         return 0;
 34     }
 35 
 36 

总结

这几种算法在后面的一维数组、二维数组都会用到,主要是想清楚每种算法的特性,写出对应的循环体,要记清楚循环次数这些小细节。

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