嵌入式学习day6 数组 排序

一、数组：相同类型数据的有序集合
 
数组，本质上是一组相同类型数据的集合，或者说是一组相同类型变量的集合。数组中的每个变量被称作元素。例如，在处理班级学生成绩时，如果有30名学生，使用数组就可以轻松定义存储这些成绩的变量： int score[30];  相较于逐个定义变量，数组的这种表示方式不仅简洁，而且便于统一管理和操作。
 
数组分类
 
1. 一维数组：
- 整型一维数组：专门用于存储整型数据，如  int numbers[10]; ，可以存放10个整数。
- 字符型一维数组：用于存储字符数据，例如  char letters[20]; ，可容纳20个字符。
2. 二维数组：
- 整型二维数组：可看作是具有行列结构的整型数据表格，比如  int matrix[3][4]; ，表示一个3行4列的整型数组。
- 字符型二维数组：常用于存储多个字符串，像  char words[5][10]; ，能存放5个长度为10的字符串。
 
数组定义
 
一维数组的定义遵循  类型说明符 数组名 [常量表达式]  的形式：
 
1. 类型说明符：它明确了数组中数据的类型。既可以是基本数据类型，像整型（ int 、 short 、 long 、 long long ）、浮点型（ float 、 double ）、字符型（ char ）；也可以是其他构造类型。其作用就是表明数组中存放的数据类型。
2. 数组名：作为数组的标识，必须遵循标识符命名规则，方便在程序中引用该数组。
3. 常量表达式：用  []  包围的整型数值，它代表数组中元素的数量，即数组长度。例如  int score[30];  定义了一个包含30个  int  型变量的数组。
 
需要注意的是，数组本身属于构造类型，由基本类型与  []  组合而成。在识别数据类型时，以  int score[30]  为例，去掉  score  后， int[30]  就是该数组的数据类型，它表示能存放30个  int  型变量的一类数据。虽然从概念上  int[30] a;  容易理解，但C语言语法要求写成  int a[30];  才正确。
 
数组初始化
 
1. 全部初始化： int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; ，这种方式将数组的10个元素都赋予了特定值。
2. 部分初始化： int a[10] = {1,2,3,4,5,6}; ，数组前6个元素被赋值，其余未初始化的元素默认初始化为0。
3. 初始化为0： int a[10] = {};  或者  int a[10] = {0};  这两种方式都能将数组所有元素初始化为0。
4. 未初始化： int a[10]; ，此时数组元素的值是随机的，在使用前需谨慎处理。
 
数组的赋值与输入
 
数组不能进行整体的赋值或输入操作，必须逐个对数组元素进行处理。例如，给数组元素赋值：
 
int a[5];
a[0] = 1;
a[1] = 2;
// 以此类推对其他元素赋值
 
 
输入数组元素时同样需要逐个进行，通常借助循环实现。
 
数组使用注意事项
 
1. 数组不能整体赋值：这是C语言数组的特性，必须逐个元素赋值。
2. 数组名含义：对于  int a[10]; ， a  代表的数组类型是  int[10] ，其值为数组首元素的地址，即  &a[0] 。理解数组名的这两个方面含义，对于正确使用数组至关重要。
3. 数组越界：编译器一般不会主动检查数组越界情况，这就要求程序员在编写代码时格外小心，避免因数组越界访问导致程序出现难以排查的错误。
 
二、排序算法：数据的有序化魔法
 
选择排序
 
1. 思想：选择排序的核心思想是为每个位置选择合适的数。具体来说，在每一轮排序中，从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。
2. 代码实现：
 
// 选择排序
for (i = 0; i < n - 1; ++i) {
    for (j = i + 1; j < n; ++j) {
        if (a[j] < a[i]) {
            int t = a[i];
            a[i] = a[j];
            a[j] = t;
        }
    }
}
 
 
在上述代码中，外层循环控制排序的轮数，每一轮确定一个位置的元素；内层循环用于在剩余未排序元素中找到最小元素，并与当前位置元素交换。
 
冒泡排序
 
1. 思想：冒泡排序的思路是让相邻的两个元素两两比较，根据比较结果将小的元素放在前面，大的元素放在后面。每一轮比较都会将当前未排序部分的最大（或最小）元素“冒泡”到最后（或最前）位置。
2. 代码实现：
 
// 冒泡排序
for (i = n - 1; i > 0; --i) { // 控制趟数
    for (j = 0; j < i; ++j) { // 控制一趟的比较过程
        if (a[j] > a[j + 1]) {
            int t = a[j];
            a[j] = a[j + 1];
            a[j + 1] = t;
        }
    }
}
 
 
外层循环  i  控制排序的趟数，每趟会将一个最大元素移到数组末尾；内层循环  j  控制每一趟中相邻元素的比较与交换。
 
数组与排序算法是C语言编程的重要基石。深入理解数组的概念、定义、初始化及使用注意事项，熟练掌握选择排序和冒泡排序等基本算法，将有助于我们编写出更高效、更健壮的程序。希望大家通过不断实践，灵活运用这些知识，提升编程能