## 高级数组操作在这一步中，我们将探索一些可以对数组执行的高级操作，例如查找最大值和最小值，以及对数组进行排序。这些技术对于数据分析、处理和算法实现至关重要。让我们编写一个程序来查找数组中的最大值和最小值： ```bash cd ~/project touch find_max_min.c ``` ```c #include int main() { int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50}; int max = numbers[0]; int min = numbers[0]; for (int i = 1; i < 5; i++) { if (numbers[i] > max) { max = numbers[i]; } if (numbers[i] < min) { min = numbers[i]; } } printf("Maximum value: %d\n", max); printf("Minimum value: %d\n", min); return 0; } ``` 这段代码展示了一种简单而强大的技术，用于查找数组中的最大值和最小值。通过将 `max` 和 `min` 初始化为数组的第一个元素，然后比较每个后续元素，我们可以高效地识别数组中的极值。关键代码行： - **初始化：** `int max = numbers[0]; int min = numbers[0];` - `max` 和 `min` 变量被初始化为数组的第一个元素。这一步为比较提供了起点。 - **比较循环：** `for (int i = 1; i < 5; i++)` - 这个 `for` 循环从索引 1（第二个元素）开始，直到数组的末尾。这确保每个后续值都与当前的 `max` 和 `min` 值进行比较。 - **查找最大值：** `if (numbers[i] > max) { max = numbers[i]; }` - 这个代码块检查当前元素是否大于当前的 `max`。如果为真，则将 `max` 变量更新为当前元素的值。 - **查找最小值：** `if (numbers[i] < min) { min = numbers[i]; }` - 类似地，这检查当前元素是否小于当前的 `min`，并在找到更小的值时更新 `min`。接下来，让我们编写一个程序，使用冒泡排序算法对数组进行升序排序： ```bash cd ~/project touch bubble_sort.c ``` ```c #include 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; } } } } int main() { int numbers[5] = {50, 20, 30, 10, 40}; bubbleSort(numbers, 5); printf("Sorted array:\n"); for (int i = 0; i < 5; i++) { printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]); } return 0; } ``` 冒泡排序是一种经典的排序算法，它反复遍历列表，比较相邻元素，并在顺序错误时交换它们。虽然对于大型数据集来说，它不是最高效的排序方法，但它为排序概念和数组操作提供了极好的入门。关键代码行： - **外层循环：** `for (int i = 0; i < n-1; i++)` - 这个外层循环控制遍历数组的次数。循环运行 `n-1` 次（其中 `n` 是数组的大小），因为每次遍历后，最大的元素都会到达其最终位置。 - **内层循环：** `for (int j = 0; j < n-i-1; j++)` - 内层循环执行实际的比较和交换。随着最大的元素“冒泡”到末尾，内层循环的范围会减小，这就是为什么我们使用 `n - i - 1` 而不是 `n`。 - **比较：** `if (arr[j] > arr[j+1])` - 这个语句检查当前元素是否大于下一个元素。 - **交换：** 代码行 `int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = temp;` 在 `arr[j]` 大于 `arr[j+1]` 时执行两个元素的交换。使用临时变量 `temp` 来避免在交换过程中丢失一个值。要编译并运行这些程序，请在终端中使用以下命令： ```bash gcc find_max_min.c -o find_max_min ./find_max_min gcc bubble_sort.c -o bubble_sort ./bubble_sort ``` 查找最大值和最小值的示例输出： ``` Maximum value: 50 Minimum value: 10 ``` 排序的示例输出： ``` Sorted array: numbers[0] = 10 numbers[1] = 20 numbers[2] = 30 numbers[3] = 40 numbers[4] = 50 ``` 这些示例展示了 C 编程中构成更复杂数据处理技术基础的基本数组操作。