C语言算法实现：探索经典排序与查找算法的奥秘

一、引言

C 语言，诞生于 20 世纪 70 年代，由贝尔实验室的 Dennis Ritchie 开发。作为一种通用的高级编程语言，C 语言凭借其简洁高效、可移植性强以及对硬件的直接操控能力，在计算机科学领域占据着举足轻重的地位。从操作系统、嵌入式系统到游戏开发、数据处理等，C 语言的身影无处不在。在算法实现方面，C 语言更是凭借其诸多优势，成为众多开发者的首选。

C 语言的高效性使得算法能够在较短的时间内完成复杂的计算任务。其对内存的精准控制，让开发者可以根据算法的需求灵活分配和管理内存资源，从而大大提升了算法的执行效率。在数据结构和算法的学习与实践中，C 语言提供了丰富的数据类型和操作符，以及强大的控制流语句，如 if - else、for 循环、while 循环和 switch 语句等，这些都为算法的实现提供了坚实的基础。

本文将深入探讨如何使用 C 语言实现一些经典算法，包括排序算法（冒泡排序、选择排序、插入排序）、查找算法（顺序查找、二分查找）。通过详细的代码实现和深入的原理分析，帮助读者更好地理解这些算法的工作机制，掌握 C 语言在算法实现中的应用技巧，从而提升编程能力和算法思维。

二、排序算法

2.1 冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢 “浮” 到数列的顶端。

其原理如下：

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个。
对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

以下是冒泡排序的 C 语言实现代码：

#include <stdio.h>

// 交换两个整数的值
void swap(int* a, int* b) {
   
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

// 冒泡排序函数
void bubbleSort(int arr[], int n) {
   
    int i, j;
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {
   
        for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {
   
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
   
                swap(&arr[j], &arr[j + 1]);
            }
        }
    }
}

// 打印数组
void printArray(int arr[], int size) {
   
    int i;
    for (i = 0; i < size; i++) {
   
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
   
    int arr[] = {
   64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    printf("排序前的数组: \n");
    printArray(arr, n);
    bubbleSort(arr<