C语言中二维数组的各种排序方法详解及实例演示

更新时间:2024-05-06 11:31:42   人气:1184
在C语言编程领域,处理和操作二维数组是常见的任务之一。其中一项关键的操作是对二维数组进行排序。本文将详细解析几种对二维数组的常见排序算法,并通过实例代码来进一步阐述。

一、冒泡法(适用于数值型二维数组)

首先我们考虑最基础的冒泡排序,在针对二维数组时,可以先按行或列逐个元素比较并交换以实现整体有序。例如对于一个m×n 的整数二维数组a[][n]:

c

void bubbleSort(int array[m][n]) {
for (int i = 0; i < m - 1; ++i) { // 遍历每一行
for (int j = 0; j < n - 1; ++j) {
if(array[i][j] > array[i][j+1]){
int temp;
temp = array[i][j];
array[i][j]=array[i][j+1];
array[i][j+1]=temp;
}
}
}

// 对于多维数组来说,还可以选择一次性遍历所有元素并对整个矩阵做升序排列,
// 这需要更复杂的逻辑去判断两元素的位置关系。
}



二、快速排序(递归方式适合大小可变的一组数据)

接下来是一个基于行优先策略的二维数组快速排序示例:

c

#include<stdio.h>

// 快速排序函数声明
void quicksort(int arr[], int low, int high);

void sort2DArray(int matrix[m][n], int rowSize){
for(int i=0;i<rowSize;++i)
quicksort(matrix[i], 0, n-1);
}

/* 实现快排 */
void swap(int* a, int* b){ /*...*/ }
int partition (int arr[], int low, int high){ /* ... */ }

void quicksort(int arr[], int low, int high){
if(low < high){
int pi = partition(arr, low, high);
quicksort(arr, low, pi-1);
quicksort(arr, pi + 1, high);
}
}

在此案例中,我们将每行为单位看作一维数组对其独立执行快速排序。

三、使用库函数qsort() (特别灵活且适应多种场景)

标准C库中的`qsort()` 函数能方便地用于任何类型的数组包括二维数组,它接受用户自定义的比较函数来进行排序。下面是如何利用 `qsort()` 排序二维数组的一个例子:

c

#include<stdlib.h>
#define ROWS 3
#define COLS 4

typedef struct{
int x[COLS]; // 将一行视为结构体成员
}sRow;

int compare(const void *pa,const void *pb){
const sRow *pA=(const sRow*) pa,*pB=(const sRow *) pb;
return pA->x[0]-pB->x[0]; // 基于首个元素对比
}

int main(){
sRow my_array[ROWS];

// 初始化...
...

qsort(my_array, ROWS, sizeof(sRow),compare );
...
}


以上就是关于如何运用不同的排序方法实现在 C 语言环境下的二维数组排序的具体步骤与示例。值得注意的是实际应用中应结合具体需求选取合适的排序算法以及对应的维度访问顺序,同时注意内存管理和效率问题。