一、排序
1、选择排序——给合适的位置选择合适的数
每次都从未排序部分选择最小(或最大)的元素,并与相应位置的元素交换,直到整个数组排序完成。这里我以升序为例:
#include <stdio.h>
//选择排序
int main()
{
int i, j, temp;
int a[] = {4,8,7,6,2,5,3,9,1};
int len;
len = sizeof(a)/sizeof(a[0]); //计算数组的长度
//外层循环,以a[0]为例,先拿出a[0]依次与后面的数作"比较",
//比完一轮后换a[1],直到数组倒数第二个元素为止。
for ( i=0; i<len-1; i++)
{
//内层循环,选择"被比较"的元素,从a[0]的后一个元素开始,
//直到最后一位元素比完为止。
for ( j=i+1; j<len; j++)
{
//判断a[0]后边是否有比a[0]还小的数,如果有,则交换两数的位置,
//然后新的a[0]继续与未进行比较的数比较。
if( a[j] < a[i] )
{
temp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = temp;
}
}
}
for ( i=0; i<len; i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
可以先将数组的第一个元素理解为擂主
第一层for循环就是确定哪个元素作为擂主,i就是擂主,但len个元素只需要进行len-1次对打,所以只需要确定len-1个擂主就可以。
第二层循环是确定哪个元素作为对手,擂主的下一个元素就是对手,所以j=i+1是对手,除了擂主以外的全部元素都要跟擂主对打,所以对手的范围就是i+1~len。
前面已经作过擂主的元素已经确定好了位置,所以就不需要再与后面的元素进行比较。
2、冒泡排序—— 一次冒出一个数,与相邻元素两两比较,小的放前,大的放后
两两比较相邻的元素,如果顺序错误就把它们交换过来。每一轮比较过后,最大(或最小)的元素就“浮”到了数组的末尾。经过多轮比较,最终使整个数组有序。这里我以升序为例:
#include <stdio.h>
//冒泡排序
int main()
{
int i, j, temp;
int a[] = {4,8,7,6,2,5,3,9,1};
int len;
len = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
//外层循环,控制排序要走过的趟数,初始化i=1可以
//理解为第一趟,len个元素就需要走len-1趟。
for ( i=1; i<len; i++)
{
//内层循环,以a[0]为例,假设a[0]此时为最大值,a[0]和
//后一位进行比较。如果a[0]大,则交换两数的位置,然后j++
//最大值就来到a[1]的位置,如果a[0]小,则j++,最大值变为a[1]。
//进行len-i次比较后结束,此时最大值就“冒”到了数组的最右端,
//len-i是为了后面冒上来的数不再和已经排序好的“最大值”做多余的比较。
for ( j=0; j<len-i; j++)
{
if( a[j] > a[j+1] )
{
temp = a[j];
a[j] = a[j+1];
a[j+1] = temp;
}
}
}
for ( i=0; i<len; i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
冒泡排序就像是在水里往上冒泡泡。
想象有一排高矮不同的杯子,里面装着水,代表数组中的元素。
我们从第一个杯子开始,依次比较相邻的两个杯子。如果左边杯子里的水比右边杯子里的水高,那就把它们交换位置,就好像把高的水往右边推。
第一轮比较完,最高的那杯水就像一个大泡泡“冒”到了最右边。
然后我们再重复这个过程,不过这一次不用管已经在最右边的那杯最高的水了。
这样一轮一轮比较下去,每一轮都会把当前未排序部分最高的“水”推到右边合适的位置,直到所有的水都按照从低到高的顺序排列好。
3、插入排序——在有序的序列中,找到合适的位置插入
选择排序的核心思想是:在每一轮遍历中,从未排序的部分找出最小的元素,然后将其与未排序部分的起始元素交换位置。通过多次这样的操作,最终使整个数组有序。以升序为例:
#include <stdio.h>
//插入排序
int main()
{
int i, j, temp;
int a[] = {4,8,7,6,2,5,3,9,1};
int len;
len = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
printf("a[%d] = ",len);
for ( i=0; i<len; i++)
printf("%d ",a[i]);
printf("\n");
for ( i=1; i<len; i++ ) //从下标为i的位置拿数
{
temp = a[i]; //将a[i]拿出,记为temp
j = i; //要将temp插入下标j的位置
while ( j>0 && temp<a[j-1] ) //如果发现比他前一个数还小,并且还没有比到头
{
a[j] = a[j-1]; //就把前一个数往后一位挪,让出位置
j--; //j定位到挪空的位置,temp继续向前比较,
}
a[j] = temp; //将temp插入到最后下标j的位置
}
printf("a[%d] = ",len);
for ( i=0; i<len; i++)
printf("%d ",a[i]);
printf("\n");
return 0;
}
插入排序可以想象成整理一手扑克牌。
假设一开始你手中已经有一张牌(这是已排序的部分),然后一张张地拿起新的牌(未排序部分的元素)。
对于每一张新牌,你会将它与手中已有的牌从右往左依次比较。如果新牌比手中某张牌小,就把那张牌往右移一位,为新牌腾出位置。直到找到新牌合适的位置,将其插入。
二、查找
1、二分法查找(也称折半查找)——不断对半缩小范围的查找
使用二分法查找的前提是数据必须是有序的。以升序为例:
#include <stdio.h>
二分查找(折半查找)
int main()
{
int i, j, temp;
int a[] = {4,8,7,6,2,5,3,9,1};
int len;
len = sizeof(a)/sizeof(a[0]);
printf("a[%d] = ",len);
for ( i=0; i<len; i++)
printf("%d ",a[i]);
printf("\n");
//查找的大前提是数据必须有序
//所以先将数组元素从小到大排好序
for ( i=1; i<len; i++ ) //插入排序
{
temp = a[i];
j = i;
while ( j>0 && temp<a[j-1] )
{
a[j] = a[j-1];
j--;
}
a[j] = temp;
}
printf("a[%d] = ",len);
for ( i=0; i<len; i++)
printf("%d ",a[i]);
printf("\n");
int begin,mid,end; //数组下标。比较过程中,头元素,中间元素,尾元素
begin = 0; //查找之前,头元素为数组第一个元素
end = len-1; //尾元素为数组最后一个元素
int m;
printf("m = ");
scanf("%d",&m); //从键盘输入要查找的元素
while ( begin <= end) //继续查找的条件是头和尾没有重合
{
mid = (begin + end)/2; //查找范围折半后的中间元素
if( m < a[mid] ) //如果要查的元素小于中间元素
{
end = mid - 1; //就把查找的范围缩小到数组前半部分
}
else if ( a[mid] < m ) //如果要查的元素大于中间元素
{
begin = mid + 1; //就把查找的范围缩小到数组后半部分
}
else
{
break; //如果相等,被当作中间元素的数就是要查找的数
}
}
if( begin <= end) //如果是从break跳出来的,就说明找到了!
printf("found!\n");
else
printf("no found!\n"); //如果头向右或尾向左已经超出了数组边界,就说明没有这个数
return 0;
}