C语言分类算法详解（从冒泡排序到快速排序，手把手教你实现经典排序算法）

一、冒泡排序（Bubble Sort）

冒泡排序是最简单、最容易理解的排序算法之一。它的基本思想是：重复地遍历待排序的数组，比较相邻的两个元素，如果顺序错误就交换它们。这个过程会持续进行，直到整个数组有序为止。

为什么叫“冒泡”？因为每一轮比较后，最大的元素会像气泡一样“浮”到数组末尾。

C语言实现冒泡排序

#include <stdio.h>void bubbleSort(int arr[], int n) {    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {        // 每轮将最大值“冒泡”到末尾        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {            if (arr[j] > arr[j + 1]) {                // 交换元素                int temp = arr[j];                arr[j] = arr[j + 1];                arr[j + 1] = temp;            }        }    }}int main() {    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);    printf("排序前: ");    for (int i = 0; i < n; i++) {        printf("%d ", arr[i]);    }    bubbleSort(arr, n);    printf("\n排序后: ");    for (int i = 0; i < n; i++) {        printf("%d ", arr[i]);    }    return 0;}

这段代码展示了如何使用冒泡排序C语言实现。时间复杂度为 O(n²)，适合小规模数据排序。

二、快速排序（Quick Sort）

快速排序是一种高效的分治排序算法，由英国计算机科学家 Tony Hoare 在1960年提出。它通过选择一个“基准”（pivot）元素，将数组分为两部分：小于基准的放在左边，大于基准的放在右边，然后递归地对左右子数组进行排序。

快速排序平均时间复杂度为 O(n log n)，是实际应用中最常用的排序算法之一。

C语言实现快速排序

#include <stdio.h>// 分区函数：返回基准元素的正确位置int partition(int arr[], int low, int high) {    int pivot = arr[high]; // 选择最后一个元素作为基准    int i = (low - 1); // 小于基准的元素的索引    for (int j = low; j <= high - 1; j++) {        if (arr[j] < pivot) {            i++;            int temp = arr[i];            arr[i] = arr[j];            arr[j] = temp;        }    }    int temp = arr[i + 1];    arr[i + 1] = arr[high];    arr[high] = temp;    return (i + 1);}// 快速排序主函数void quickSort(int arr[], int low, int high) {    if (low < high) {        int pi = partition(arr, low, high);        quickSort(arr, low, pi - 1);   // 排序左半部分        quickSort(arr, pi + 1, high);  // 排序右半部分    }}int main() {    int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);    printf("排序前: ");    for (int i = 0; i < n; i++) {        printf("%d ", arr[i]);    }    quickSort(arr, 0, n - 1);    printf("\n排序后: ");    for (int i = 0; i < n; i++) {        printf("%d ", arr[i]);    }    return 0;}

以上就是快速排序C语言代码的完整实现。虽然逻辑稍复杂，但效率远高于冒泡排序。

总结

通过本文，你已经学会了两种经典的数据结构排序算法在C语言中的实现方式：

• 冒泡排序：简单直观，适合教学和小数据量。
• 快速排序：高效实用，适合大多数实际应用场景。

建议初学者先掌握冒泡排序，再挑战快速排序。多动手写代码、调试运行，才能真正理解算法的精髓！

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