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：
cd ~/project
touch find_max_min.c
#include <stdio.h>
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：
cd ~/project
touch bubble_sort.c
#include <stdio.h>
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：
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。
