C语言常见数组排序算法详解：冒泡、选择、插入与快速排序

在C语言中，数组排序算法是编程中常用的基础操作，它们能够帮助我们对数据进行有效的组织和检索。这里我们将探讨四种常见的排序算法：冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序。 1. **冒泡排序(BubbleSort)** - 冒泡排序是最基础的排序算法，它的基本思想是重复遍历待排序的数组，每次比较相邻的元素，如果顺序错误就交换它们，这个过程会持续到整个数组排序完成。其伪代码如下： ```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]){ swap(arr[j], arr[j + 1]); } } } } ``` 2. **选择排序(SelectionSort)** - 选择排序每次从未排序的部分中选出最小（或最大）的元素，将其放到已排序部分的末尾。这是一种简单但效率较低的算法，代码示例如下： ```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; } } if (minIndex != i){ swap(arr[i], arr[minIndex]); } } } ``` 3. **插入排序(InsertionSort)** - 插入排序通过构建有序序列，对于未排序的数据，它会从已排序部分的尾部开始向前查找合适的位置插入。这种方法在部分有序的数据上表现较好，代码实现如下： ```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; } } ``` 4. **快速排序(QuickSort)** - 快速排序是基于分治思想的高效排序算法，其核心步骤是选择一个基准值，然后将数组划分为两部分，一部分所有元素都小于基准值，另一部分所有元素都大于基准值。递归地对这两部分进行快速排序。这里省略了快速排序的具体代码，但其主要伪代码可写为： ```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); } } ``` 这四种排序算法各有优缺点：冒泡排序简单易懂，但效率低；选择排序直观，但不稳定且时间复杂度较高；插入排序在部分有序的数据中性能较好；快速排序平均性能最优，但最坏情况下性能会退化。根据实际需求和数据特点，开发者会选择适合的排序算法来处理C语言中的数组数据。理解这些排序算法原理有助于提升编程实践中的问题解决能力。