C语言数据结构基础笔记：数组与插入排序

前言本文面向编程零基础小白用生活化案例通俗讲解C语言中数组核心概念、组成要素与完整实操流程手把手演示插入排序的完整可运行代码示例。一、核心概念数组数组是一种数据结构本质上是一串连续的内存。一般在需要存大量同类型数据时会考虑使用数组。常用的有两种方式定义数组可以根据情况灵活选用//以整型数组为例//还未放入内容但规定了大小intarr[10];//直接放入内容intarr[]{0,1,2,3,4,5};数组的每个位置都可以放入一个数据可以放入的数据类型与定义时声明的数据类型相同比如 int整型数组就只能存整型数据double浮点型数组就只能存浮点型数据。存数据与取数据的操作本质上是给指定的下标位置赋值或反过来用指定下标位置的数据为变量赋值具体操作如下//存数据//定义一个长度为5的数组intarr[5];//为下标为2的位置赋值“10”arr[2]10;//取数据//定义一个数组并放入一些内容intarr[]{5,10,20,40};//取下标为1的位置的数据intiarr[1];在C语言中数组在规定大小但未进行赋值之前每个位置是没有默认值的有的只是毫无规律的垃圾数据。如果是在Java 中数组是有默认值的整型数组的默认值为0可以打印一个没有赋值的数组试试#includestdio.hintmain(){inti[10];for(intj0;j10;j){printf(%d ,i[j]);}return0;}输出结果可能会是16 0 -1599138551 32759 0 0 43 0 -945482800 373像这样毫无规律的垃圾数据。不过通过这个操作int arr[10] {0}; 就可以让数组每一个位置的默认值为0当然也可以根据需求换成其他的默认值。二、什么是插入排序面对一个内容无序的整型数组比如内容是“25413”的数组要将其排序成数字由小到大的数组有几种不同的方式常用的简单排序方法有比如“冒泡排序”、“选择排序”、“插入排序”等方法这次讲解的是插入排序法。插入排序的思路是选择一个位置一般从数组第二个位置开始成为“key”将 key 之前的所有位置视为已经排序完成的有序状态依次将 key 与上一个位置的数据比较就这样一直比较到第一个位置。每次比较时如果上一个数据比 key 大就把上一个数据往后挪一格。如果上一个数据比 key 小那么不论是否遍历到第一个位置都停止继续遍历 key 插入这个位置。如果和 key 相等就停止遍历把 key 插在这个相等数据的后一位这样相对顺序也不会乱。如果遍历到头了仍然没有比 key 小的数据那么 key 就插入进第一格。比较完一个 key 之后就让 key 原来所在位置的后一位成为新的 key然后再开启新一轮遍历比较。实际上就像这样2 5 4 1 3从第二格也就是“5”开始。5成为 key254 1 325留在原地2541 34成为 key和上一格比较2451 354所以将5往后挪一位2451 324所以4插入2与5之间1成为 key和上一格比较245135124153412145321)12453最后1插入2之前3成为 key和上一格比较12453……1 2 3 4 5排序结束最后数组就被排序成由小到大的顺序了三、完整实操案例#includestdio.hintmain(){//定义数组intarr[5]{0};//循环执行输入的操作循环次数是数组的长度for(inti0;i5;i){scanf(%d,arr[i]);}//外循环从数组第二格开始遍历数组for(inti1;i5;i){//定义一个变量 key 和变量 j 用来比较//key 从数组的第二个位置开始取每次外循环往后一格intkeyarr[i];intji-1;//内循环只要 j 不小于0且 j 下标处的数字大于 key就把它往后移一格//接着每次内循环 j 再往前移一格while(j0arr[j]key){arr[j1]arr[j];j--;}//循环的最后让比较结束后的空位获得 key 的值arr[j1]key;}//用循环遍历数组并输出for(inti0;i5;i){printf(%d ,arr[i]);}//换行保持工整printf(\n);return0;}四、个人收获总结在写这次代码时我是结合还记得的课上听到的内容以及查到的一些资料在编写。写的时候对于这种排序方法的原理其实并没有很清晰而是有点那种“似懂非懂”的感觉大概明白了怎么写至于最后是怎么运作的在大脑中尝试模拟也感觉有点云里雾里的。最后代码写完了试运行后功能也完好无误原理也大概清楚但具体是什么样的过程我也说不清。最后我自己梳理了一遍就是前面我在“什么是插入排序”部分中写到的过程。虽然这并不是一个什么很复杂的东西但梳理出来后感觉大脑无比的清晰。这虽然只是一个小小的进步与发现却也是写技术笔记意义的一部分。