Как объединить C и java?

Да, это возможно. Для сишной части надо использовать Android NDK, Java часть где и обычный SDK.

NDK это по сути сишный компилятор GNU слегка подрихтованный под Android и обогащенный специфическими либами.

Связка Java-C работает через механизм JNI (Java Native Interface)

Простые примеры вызова из Java Android к сишным функциям можно посмотреть здесь

Стандартный паттерн Java-C для Android следующий:

1. UI весь пишется под Java
2. Вычислительно тяжелые вещи на NDK

Необходимо учитывать, что Android работает на нескольких вычислительных платформах/архитектурах, соответственно, чтобы он работал везде сишная часть должна генерировать несколько библиотек. На текущий момент имеется 7 поддерживаемых NDK архитектур:

• arm64-v8a
• armeabi
• armeabi-v7a
• mips
• mips64
• x86
• x86_64

Подробнее здесь

P.S. Отдельно отмечу, что писать под NDK занятие тяжелое и не очень благодарное. Особенно отладка кода - это жесть. Зато результат великолепен.