：单片机排序算法在工业应用中的实践：嵌入式设备、自动化系统，赋能工业创新

# 1. 单片机排序算法概述

单片机排序算法是一种用于对单片机中的数据进行排序的算法。排序算法是计算机科学中的基本算法，它将一组无序的数据重新排列为有序的数据。在单片机中，排序算法对于数据管理、优化性能和提高系统效率至关重要。

单片机排序算法通常根据时间复杂度和空间复杂度进行分类。时间复杂度衡量算法执行所需的时间，而空间复杂度衡量算法执行所需的内存。常见的单片机排序算法包括冒泡排序、选择排序和插入排序。

# 2. 单片机排序算法理论基础

### 2.1 排序算法的分类和比较

排序算法是计算机科学中解决排序问题的基本算法。排序算法根据其工作原理和效率，可以分为以下几类：

**2.1.1 冒泡排序**

冒泡排序是一种简单直观的排序算法。其基本思想是：将相邻的两个元素进行比较，如果前一个元素大于后一个元素，则交换这两个元素的位置。重复这个过程，直到没有相邻元素需要交换为止。

void bubble_sort(int *arr, int len) {
  int i, j;
  for (i = 0; i < len - 1; i++) {
    for (j = 0; j < len - i - 1; j++) {
      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        int temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j + 1];
        arr[j + 1] = temp;
      }
    }
  }
}

**逻辑分析：**

* 外层循环控制比较的轮次，每轮比较相邻的两个元素。
* 内层循环遍历待排序数组，比较相邻元素的大小，并进行交换。
* 经过一轮比较，最大的元素会浮到数组末尾。

**时间复杂度：** O(n^2)

**2.1.2 选择排序**

选择排序是一种简单高效的排序算法。其基本思想是：在未排序的数组中找到最小的元素，并将其与第一个元素交换。然后在剩余的数组中找到最小的元素，并将其与第二个元素交换，以此类推。

void selection_sort(int *arr, int len) {
  int i, j, min_idx;
  for (i = 0; i < len - 1; i++) {
    min_idx = i;
    for (j = i + 1; j < len; j++) {
      if (arr[j] < arr[min_idx]) {
        min_idx = j;
      }
    }
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[min_idx];
    arr[min_idx] = temp;
  }
}

**逻辑分析：**

* 外层循环控制比较的轮次，每轮找到未排序数组中的最小元素。
* 内层循环遍历待排序数组，找到最小元素的索引。
* 将最小元素与当前轮次的外层循环索引处的元素交换。
* 经过一轮比较，最小的元素会排到数组开头。

**时间复杂度：** O(n^2)

**2.1.3 插入排序**

插入排序是一种