Сортировка – это фундаментальная операция в информатике, которая предполагает расположение элементов в определенном порядке. В программировании на C существует множество методов эффективного упорядочивания массива. В этой статье блога мы рассмотрим несколько популярных алгоритмов сортировки, объясним принципы их работы разговорным языком и приведем примеры кода для каждого метода.

1. Пузырьковая сортировка.
   Пузырьковая сортировка – это простой и интуитивно понятный алгоритм, который неоднократно сравнивает соседние элементы и меняет их местами, если они расположены в неправильном порядке. Процесс продолжается до тех пор, пока весь массив не будет отсортирован. Вот пример реализации на C:

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

2. Сортировка выбором.
   Сортировка выбором работает путем поиска минимального элемента в неотсортированной части массива и помещения его в начало. Этот процесс повторяется до тех пор, пока весь массив не будет отсортирован. Вот пример реализации:

void selectionSort(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < size; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        int temp = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

3. Сортировка вставками.
   Сортировка вставками создает окончательный отсортированный массив по одному элементу за раз. Он перебирает массив, сравнивая каждый элемент с соседними элементами и вставляя его в правильную позицию. Вот пример реализации:

void insertionSort(int arr[], int size) {
    for (int i = 1; i < size; 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. Сортировка слиянием.
   Сортировка слиянием — это алгоритм «разделяй и властвуй», который рекурсивно делит массив на две половины, сортирует их по отдельности, а затем объединяет их в отсортированном виде. Вот пример реализации:

void merge(int arr[], int left, int middle, int right) {
    int i, j, k;
    int n1 = middle - left + 1;
    int n2 = right - middle;
    int L[n1], R[n2];
    for (i = 0; i < n1; i++) {
        L[i] = arr[left + i];
    }
    for (j = 0; j < n2; j++) {
        R[j] = arr[middle + 1 + j];
    }
    i = 0;
    j = 0;
    k = left;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}
void mergeSort(int arr[], int left, int right) {
    if (left < right) {
        int middle = left + (right - left) / 2;
        mergeSort(arr, left, middle);
        mergeSort(arr, middle + 1, right);
        merge(arr, left, middle, right);
    }
}

Это всего лишь несколько примеров алгоритмов сортировки на C. Другие популярные алгоритмы сортировки включают быструю сортировку, пирамидальную сортировку и поразрядную сортировку. Каждый алгоритм имеет свои сильные и слабые стороны, и выбор алгоритма зависит от различных факторов, таких как размер массива, распределение данных и желаемая временная сложность. Понимая эти различные методы, вы сможете эффективно сортировать массивы в программах на языке C и оптимизировать код для повышения производительности.