在C语言中，数组是一种非常重要的数据结构，而对数组进行排序是编程中的常见需求。本文将介绍五种常用的数组排序方法，帮助大家更好地理解和掌握这些基础算法。
1. 冒泡排序（Bubble Sort）
冒泡排序是最简单的排序算法之一。它通过重复地遍历数组，比较相邻元素并交换顺序错误的元素来实现排序。虽然效率较低，但其逻辑简单，适合初学者学习。
```c
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]) {
// 交换元素
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
```
2. 插入排序（Insertion Sort）
插入排序的思想类似于打牌时整理手牌的过程。它通过构建一个有序序列，逐步将未排序的部分插入到已排序部分中。这种方法对于小规模数据表现较好。
```c
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--;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
```
3. 选择排序（Selection Sort）
选择排序的基本思想是每次从未排序的部分找到最小值，并将其放到已排序部分的末尾。尽管效率不高，但它的时间复杂度稳定为O(n²)，适用于数据量较小的情况。
```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;
}
}
// 交换元素
int temp = arr[minIndex];
arr[minIndex] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
}
```
4. 快速排序（Quick Sort）
快速排序是一种高效的排序算法，采用分治法策略。它通过选定一个基准值，将数组分为左右两部分，然后递归地对这两部分进行排序。
```c
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);
}
```
5. 归并排序（Merge Sort）
归并排序也是一种基于分治法的排序算法，它将数组分成两半，分别对每一半进行排序，最后将两个有序数组合并成一个有序数组。这种方法的优点在于稳定性和良好的性能。
```c
void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
if (l < r) {
int m = l + (r - l) / 2;
mergeSort(arr, l, m);
mergeSort(arr, m + 1, r);
merge(arr, l, m, r);
}
}
void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
int n1 = m - l + 1;
int n2 = r - m;
int L[n1], R[n2];
for (int i = 0; i < n1; i++)
L[i] = arr[l + i];
for (int j = 0; j < n2; j++)
R[j] = arr[m + 1 + j];
int i = 0, j = 0, k = l;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k++] = L[i++];
} else {
arr[k++] = R[j++];
}
}
while (i < n1)
arr[k++] = L[i++];
while (j < n2)
arr[k++] = R[j++];
}
```
以上介绍了五种常见的C语言数组排序方法，每种方法都有其适用场景和优缺点。根据实际需求选择合适的排序算法，可以提高程序的运行效率。希望本文能为你的学习或工作带来帮助！
