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简单易懂: 用C语言图解算法

2023-09-10 06:08:13 深夜i -- --

C语言图解算法简单易懂

随着计算机科学的发展，算法成为了计算机科学领域中的核心概念。而C语言作为一门通用的编程语言，广泛应用于算法的实现和开发中。在本文中，我们将用C语言图解几个常见的算法，旨在提供一个简单易懂的介绍。

首先，让我们来看看最基本的算法——冒泡排序。冒泡排序通过多次比较相邻元素的大小，将最大（或最小）的元素逐渐“冒泡”到数组的一端。下面是C语言的冒泡排序算法实现：


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]) {
        int temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j+1];
        arr[j+1] = temp;
      }
    }
  }
}

上述代码中的两个嵌套循环实现了冒泡排序的核心思想。通过比较相邻元素的大小，并交换位置，从而实现了元素的逐渐排序。

接下来，我们来看一下插入排序。插入排序是一种简单直观的排序算法，其基本思想是将一个记录插入到已经排好序的序列中，形成一个新的有序序列。下面是C语言的插入排序算法实现：


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;
  }
}

上述代码中使用了一个外层循环，每次将一个未排序元素插入到已排序序列的正确位置。通过逐渐将未排序元素插入到已排序序列中，最终完成了整个数组的排序。

最后，我们来介绍一下选择排序。选择排序从待排序序列中选择最小（或最大）的元素，放到已排序序列的末尾。下面是C语言的选择排序算法实现：


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;
      
    }
    int temp = arr[minIndex];
    arr[minIndex] = arr[i];
    arr[i] = temp;
  }
}

上述代码中，通过多次查找待排序序列中的最小元素，并与待排序序列的起始位置交换，逐渐形成有序序列。

通过以上三个算法的C语言实现，我们可以清晰地看到每个算法的核心思想。尽管C语言本身相对底层，但通过图解，我们可以更容易地理解和实现算法。同时，通过不断地学习和实践，我们可以不断提高自己的算法编写能力，进一步深入计算机科学领域。

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