几种常见排序算法的C#实现

发表于2018-07-05
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网上关于几种排序算法的C#实现原理说的很清楚,但是在示例代码有些不友好,所以这里就给大家准备了几种常见的排序算法实例,供大家参考。

本文没有动图展示,没有逐步剖析,也没有算法比较(网上可以搜到很多)。
本文默认数组排序目标是从小到大排列,示例的目标数组是[1, 6, 4, 8, 2, 5, 0]。

一、冒泡排序

简单说明:从数组的首端(尾端)开始,将相邻两数进行比较,将最大(最小)的数放置到尾端(首端),如此循环,并在下次循环时剔除上次尾端(首端)已放置好的数,直至排出正确序列。

1.1 从首端开始的.冒泡排序
int temp;
for (int i = 0; i < list.Length - 1; i++)
{
    for (int j = 1; j < list.Length - i - 1; j++)
    {
        if (list[j - 1] > list[j])
        {
            temp = list[j - 1];
            list[j - 1] = list[j];
            list[j] = temp;
        }
    }
}

1.2 从尾端开始的冒泡排序
int temp;
for (int i = list.Length - 1; i > 0; i--)
{
    for (int j = list.Length - 1; j > list.Length - 1 - i; j--)
    {
        if (list[j - 1] > list[j])
        {
            temp = list[j - 1];
            list[j - 1] = list[j];
            list[j] = temp;
        }
    }
}

2.选择排序
简单说明:从首端开始,利用中间变量找出最小的数将此数与首端数进行交换,下次循环找出最小数与第二个数进行交换,如此循环,直至正确排序。
int min, temp;
for (int i = 0; i < list.Length - 1; i++)
{
    min = i;
    for (int j = i + 1; j < list.Length - 1; j++)
    {
        if (list[min] > list[j])
        {
            min = j;
        }
    }
    temp = list[i];
    list[i] = list[min];
    list[min] = temp;
}

3.插入排序
简单说明:从第二个数开始往右循环,每次循环中将当前数分别与其左边的数进行比较,如发现比当前数大的数则进行交换,如此循环,直至正确排序。
int temp;
for (int i = 1; i < list.Length; i++)
{
    int j = i - 1;
    temp = list[i];
    //因为当前数的左边都已是排序好的数列,因此无需当前数与左边数列每个都进行比较,只要某个数比当前数小,则剩下未比较的数也一定比当前数小
    while (j >= 0 && temp < list[j])
    {
        list[j + 1] = list[j];
        j--;
    }
    list[j + 1] = temp;
}

4.快速排序
简单说明:选择数组中的一个数作为基准数(一般是第一个数),并设两个变量low,high用于记录索引值,然后从尾端开始向前逐个比较基准数,直至某个数比基准数小,则将该数索引存入high,将该数放置于low索引上,然后从首端开始向后逐个比较基准数,直至某个数比基准数大,则将该数索引存入low,将该数放置于high索引上,如此循环,直至low=high,将此时的low索引存入中间变量,将基准数存入该索引上,此时原数组被分为了两边,左边小,右边大,然后分组进行上述操作,如此循环,直至正确排序。

4.1 快速排序的非递归实现
Stack<int> s = new Stack<int>();
s.Push(0);
s.Push(list.Length - 1);
while (s.Count > 1)
{
    int high = s.Pop();
    int low = s.Pop();
    int H = high;
    int L = low;
    int temp = list[low];
    while (low < high)
    {
        while (low < high && temp <= list[high])
        {
            high--;
        }
        if (low < high)
        {
            list[low] = list[high];
            //list[high] = temp;
        }
        while (low < high && temp >= list[low])
        {
            low++;
        }
        if (low < high)
        {
            list[high] = list[low];
            //list[low] = temp;
        }
    }
    list[low] = temp;
    if (low == high)
    {
        if (L < low - 1)
        {
            s.Push(L);
            s.Push(low - 1);
        }
        if (H > low + 1)
        {
            s.Push(low + 1);
            s.Push(H);
        }
    }
}

4.2快速排序的递归实现
QuickSort(list,0,list.Length - 1);
private static void QuickSort(int[] list,int low,int high)
{
    int mid;
    if (low < high)
    {
        mid = Partition(list, low, high);
        QuickSort(list,low,mid - 1);
        QuickSort(list,mid + 1,high);
    }
}
private static int Partition(int[] list,int low,int high)
{
    int temp = list[low];
    while (low < high)
    {
        while (low<high && temp < list[high])
        {
            high--;
        }
        list[low] = list[high];
        while (low < high && temp > list[low])
        {
            low++;
        }
        list[high] = list[low];
    }
    list[low] = temp;
    return low;
}

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