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c#排序方法

   来源:秀美库    阅读: 2.64W 次
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c#排序方法

1、插入排序

算法思想

插入排序使用了两层嵌套循环,逐个处理待排序的记录。每个记录与前面已经排好序的记录序列进行比较,并将其插入到合适的位置。假设数组长度为n,外层循环控制变量i由1至n-1依次递进,用于选择当前处理哪条记录里层循环控制变量j,初始值为i,并由i至1递减,与上一记录进行对比,决定将该元素插入到哪一个位置。这里的关键思想是,当处理第i条记录时,前面i-1条记录已经是有序的了。需要注意的是,因为是将当前记录与相邻的上一记录相比较,所以循环控制变量的起始值为1(数组下标),如果为0的话,上一记录为-1,则数组越界。

现在我们考察一下第i条记录的处理情况:假设外层循环递进到第i条记录,设其关键码的值为X,那么此时有可能有两种情况:

如果上一记录比X大,那么就交换它们,直到上一记录的关键码比X小或者相等为止。

如果上一记录比X小或者相等,那么之前的所有记录一定是有序的,且都比X小,此时退出里层循环。外层循环向前递进,处理下一条记录。

算法实现(C#)

public class SortAlgorithm {

// 插入排序

public static void InsertSort<T, C>(T[] array, C comparer)

where C:IComparer<T>

{

for (int i = 1 i <= th - 1 i++) {

//e("{0}: ", i)

int j = i

while (j>=1 && are(array[j], array[j - 1]) < 0) {

swap(ref array[j], ref array[j-1])

j--

}

//eLine()

//tArray(array)

}

}

// 交换数组array中第i个元素和第j个元素

private static void swap<T>(ref T x,ref T y) {

// e("{0}<-->{1} ", x, y)

T temp = x

x = y

y = temp

}

}

上面eLine()方法和tArray()方法仅仅是出于测试方便,PrintArray()方法依次打印了数组的内容。swap<T>()方法则用于交换数组中的两条记录,也对交换数进行了打印(这里我注释掉了,但在测试时可以取消对它们的注释)。外层for循环控制变量i表示当前处理第i条记录。

public class AlgorithmHelper {

// 打印数组内容

public static void PrintArray<T>(T[] array) {

e(" Array:")

foreach (T item in array) {

e(" {0}", item)

}

eLine()

}

}

// 获得Comparer,进行比较

public class ComparerFactory {

public static IComparer<int> GetIntComparer() {

return new IntComparer()

}

public class IntComparer : IComparer<int> {

public int Compare(int x, int y) {

return areTo(y)

}

}

}

上面这段代码我们创建了一个ComparerFactory类,它用于获得一个IntComparer对象,这个对象实现了IComparer<T>接口,规定了两个int类型的关键码之间比较大小的规则。如果你有自定义的类型,比如叫MyType,只需要在ComparerFactory中再添加一个类,比如叫MyTypeComparer,然后让这个类也实现IComparer<T>接口,最后再添加一个方法返回MyTypeComparer就可以了。

输出演示(C#)

接下来我们看一下客户端代码和输出:

static void Main(string[] args) {

int[] array = {42,20,17,13,28,14,23,15}

//int[] array = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 }

tArray(array)

rtSort

(array, ntComparer())

}

算法实现(C++)

// 对int类型进行排序

class IntComparer{

public:

static bool Smaller(int x, int y){

return x<y

}

static bool Equal(int x, int y){

return x==y

}

static bool Larger(int x, int y){

return x>y

}

}

// 插入排序

template <class T, class C>

void InsertSort(T a[], int length){

for(int i=1i<=length-1i++){

int j = i

while(j>=1 && C::Smaller(a[j], a[j-1])){

swap(a[j], a[j-1])

j--

}

}

}

2、冒泡排序

算法思想

如果你从没有学习过有关算法方面的知识,而需要设计一个数组排序的算法,那么很有可能设计出的就是泡沫排序算法了。因为它很好理解,实现起来也很简单。它也含有两层循环,假设数组长度为n,外层循环控制变量i由0到n-2递增,这个外层循环并不是处理某个记录,只是控制比较的趟数,由0到n-2,一共比较n-1趟。为什么n个记录只需要比较n-1趟我们可以先看下最简单的两个数排序:比如4和3,我们只要比较一趟,就可以得出3、4。对于更多的记录可以类推。

数组记录的交换由里层循环来完成,控制变量j初始值为n-1(数组下标),一直递减到1。数组记录从数组的末尾开始与相邻的上一个记录相比,如果上一记录比当前记录的关键码大,则进行交换,直到当前记录的下标为1为止(此时上一记录的下标为0)。整个过程就好像一个气泡从底部向上升,于是这个排序算法也就被命名为了冒泡排序。

我们来对它进行一个考察,按照这种排序方式,在进行完第一趟循环之后,最小的一定位于数组最顶部(下标为0)第二趟循环之后,次小的记录位于数组第二(下标为1)的位置依次类推,第n-1趟循环之后,第n-1小的记录位于数组第n-1(下标为n-2)的位置。此时无需再进行第n趟循环,因为最后一个已经位于数组末尾(下标为n-1)位置了。

算法实现(C#)

// 泡沫排序

public static void BubbleSort<T, C>(T[] array, C comparer)

where C : IComparer<T>

{

int length = th

for (int i = 0 i <= length - 2 i++) {

//e("{0}: ", i + 1)

for (int j = length - 1 j >= 1 j--) {

if (are(array[j], array[j - 1]) < 0) {

swap(ref array[j], ref array[j - 1])

}

}

//eLine()

//tArray(array)

}

}

输出演示(C#)

static void Main(string[] args) {

int[] array = {42,20,17,13,28,14,23,15}

tArray(array)

leSort

(array, ntComparer())

}

算法实现(C++)

// 冒泡排序

template <class T, class C>

void BubbleSort(T a[], int length){

for(int i=0i<=length-2i++){

for(int j=length-1 j>=1 j--){

if(C::Smaller(a[j], a[j-1]))

swap(a[j], a[j-1])

}

}

}

3、选择排序

算法思想

选择排序是对冒泡排序的一个改进,从上面冒泡排序的输出可以看出,在第一趟时,为了将最小的值13由数组末尾冒泡的数组下标为0的第一个位置,进行了多次交换。对于后续的每一趟,都会进行类似的交换。

选择排序的思路是:对于第一趟,搜索整个数组,寻找出最小的,然后放置在数组的0号位置对于第二趟,搜索数组的n-1个记录,寻找出最小的(对于整个数组来说则是次小的),然后放置到数组的第1号位置。在第i趟时,搜索数组的n-i+1个记录,寻找最小的记录(对于整个数组来说则是第i小的),然后放在数组i-1的位置(注意数组以0起始)。可以看出,选择排序显著的减少了交换的次数。

需要注意的地方是:在第i趟时,内层循环并不需要递减到1的位置,只要循环到与i相同就可以了,因为之前的位置一定都比它小(也就是第i小)。另外里层循环是j>i,而不是j>=i,这是因为i在进入循环之后就被立即保存到了lowestIndex中。

算法实现(C#)

public static void SelectionSort<T, C>(T[] array, C comparer)

where C : IComparer<T>

{

int length = th

for (int i = 0 i

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