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6大排序算法,c#实现
1 using System; 2 using System.Text; 3 using System.Collections.Generic; 4 5 namespace ArithmeticPractice 6 { 7 static class ExtendsFunction 8 { 9 public static string printArray(this Array p_arr) 10 { 11 StringBuilder sb = new StringBuilder("[ "); 12 for(int i = 0 ; i < p_arr.Length ; i++) 13 { 14 if(i != 0) 15 { 16 sb.Append(", "); 17 } 18 sb.Append(p_arr.GetValue(i)); 19 } 20 sb.Append (" ]"); 21 return sb.ToString (); 22 } 23 } 24 class MainClass 25 { 26 public static void Main (string[] args) 27 { 28 int[] arr = new int[]{49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49}; 29 int[] sortedArr = null; 30 while(true) 31 { 32 Console.WriteLine ("请选择算法(从小到大排序):\n0.退出 1.冒泡排序 2.选择排序 3.插入排序 4.希尔排序 5.快速排序 6.堆排序"); 33 string choose = Console.ReadLine (); 34 35 Console.WriteLine("排序前:" + arr.printArray()); 36 switch(choose) { 37 case "1": 38 sortedArr = bubbleSort(arr); 39 break; 40 case "2": 41 sortedArr = chooseSort(arr); 42 break; 43 case "3": 44 sortedArr = insertSort(arr); 45 break; 46 case "4": 47 sortedArr = shellSort(arr); 48 break; 49 case "5": 50 sortedArr = quickSort(arr); 51 break; 52 case "6": 53 sortedArr = heapSort(arr); 54 break; 55 default: 56 return; 57 } 58 Console.WriteLine("排序后:" + sortedArr.printArray()); 59 } 60 } 61 /// <summary> 62 /// 冒泡排序 63 /// </summary> 64 /// <param name="p_arr">P_arr.</param> 65 private static int[] bubbleSort(int[] p_arr) 66 { 67 for(int i = p_arr.Length - 1; i > 0 ; i--) 68 { 69 for(int j = p_arr.Length - 1; j > p_arr.Length - i - 1 ; j--) 70 { 71 if(p_arr[j - 1] > p_arr[j] ) 72 { 73 int temp = p_arr[j]; 74 p_arr[j] = p_arr[j - 1]; 75 p_arr[j - 1] = temp; 76 } 77 } 78 } 79 return p_arr; 80 } 81 /// <summary> 82 /// 选择排序 83 /// </summary> 84 /// <param name="p_arr">P_arr.</param> 85 private static int[] chooseSort(int[] p_arr) 86 { 87 for(int i = 0; i < p_arr.Length ; i++) 88 { 89 var l_min = p_arr[i]; 90 for(int j = i + 1; j < p_arr.Length; j++) 91 { 92 if(l_min > p_arr[j]) 93 { 94 l_min = p_arr[j]; 95 p_arr[j] = p_arr[i]; 96 p_arr[i] = l_min; 97 } 98 } 99 }100 return p_arr;101 }102 /// <summary>103 /// 插入排序104 /// </summary>105 /// <returns>The sort.</returns>106 /// <param name="p_arr">P_arr.</param>107 private static int[] insertSort(int[] p_arr)108 {109 List<int> list = new List<int> ();110 list.Add (p_arr [0]);111 for (int i = 1; i < p_arr.Length; i++) 112 {113 int j = 0;114 for(; j < list.Count ; j++) 115 {116 if(p_arr[i] < list[j]) 117 {118 list.Insert(j, p_arr[i]);119 break;120 }121 }122 if(j == list.Count) 123 {124 list.Add(p_arr[i]);125 }126 }127 return list.ToArray ();128 }129 /// <summary>130 /// 希尔排序131 /// </summary>132 /// <returns>The sort.</returns>133 /// <param name="p_arr">P_arr.</param>134 private static int[] shellSort(int[] p_arr)135 {136 int l_cache;//用来缓存符合交换条件的那一个(这里缓存小的,因为排序是从小到大)137 int l_space = p_arr.Length;// 交换的间隔,人称增量138 while(l_space > 1){139 l_space = l_space/3 + 1;// 间隔缩小,最后一定要是1,所以不能space/2+1140 for(int index = l_space; index < p_arr.Length; index++) 141 {142 if(p_arr[index] < p_arr[index - l_space])//当前index和index-space的需要进行交换143 {144 l_cache = p_arr[index];//缓存最小的那个145 int j;146 //*进行一次必然为true的判断,把index的值设置为前面比较大的那个,然后在往前去看看间隔为space的位置的数(假定为temp),有没有比cache的还要大的,(cache的值不变)如果有的话就设置当前位置(不是index而是j+space)设置为假定为temp,然后继续往前看147 for(j = index - l_space; j >= 0 && l_cache < p_arr[j]; j -= l_space) 148 {149 p_arr[j + l_space] = p_arr[j];150 }151 p_arr[j + l_space] = l_cache;152 }153 }154 }155 return p_arr;156 }157 /// <summary>158 /// 快速排序159 /// </summary>160 /// <returns>The sort.</returns>161 /// <param name="p_arr">P_arr.</param>162 private static int[] quickSort(int[] p_arr, int p_left = 0, int p_right = 0) 163 {164 int l_left = p_left;165 int l_right = p_right;166 if(l_right == 0) 167 {168 l_right = p_arr.Length - 1;169 p_right = p_arr.Length - 1;170 }171 if (l_right > 0) 172 {173 int l_middle = p_arr[ (l_left + l_right) / 2];//中值,不一定为最中间,仅仅作为一个判断依据,是最小或者最大的都无所谓174 Console.WriteLine(" l_left " + l_left + " l_right " + l_right + " l_middle " + l_middle);175 while( l_left < l_right)176 {//从左边开始检索177 if (p_arr [l_left] >= l_middle) 178 {//遇到了左边比中值要大的179 while( l_right > l_left)180 {//开始检索右边的181 if (p_arr [l_right] < l_middle) 182 {//遇到右边比中值要小的,交换此时左右flag的数然后左边继续183 int l_temp = p_arr [l_right];184 p_arr [l_right] = p_arr [l_left];185 p_arr [l_left] = l_temp;186 l_right--;187 break;188 } else 189 {190 l_right--;191 }192 }193 }194 l_left++;195 }196 Console.WriteLine("--- l_left " + l_left + " l_right " + l_right + " l_middle " + l_middle);197 if(p_left < l_right)198 {//此处只所以从p_left~l_right,而不是p_left~l_left,是因为上面的l_left++了,l_right--了199 quickSort (p_arr, p_left, l_right);200 }201 202 if(l_left < p_right)203 {204 quickSort (p_arr, l_left, p_right);205 }206 }207 return p_arr;208 }209 /// <summary>210 /// 堆排序.211 /// </summary>212 /// <returns>The sort.</returns>213 /// <param name="p_arr">P_arr.</param>214 private static int[] heapSort(int[] p_arr) 215 {// 要求最后结果是从小到大,所以堆顶要放最大的元素216 int l_last = p_arr.Length - 1;//从堆地元素上溯初始化堆217 int l_index = l_last;218 219 while(l_index > 0)220 {221 int l_parent = (l_index + 1)/2 - 1;222 if(p_arr[l_index] > p_arr[l_parent])223 { //大于父节点,交换224 int temp = p_arr[l_index];225 p_arr[l_index] = p_arr[l_parent];226 p_arr[l_parent] = temp;227 checkChild(p_arr, l_index, l_last);228 } else {229 int l_borther = l_index % 2 == 0? l_index - 1 : l_index + 1;//当前如果是右节点,则兄弟为左,反之亦然230 if(l_borther <= l_last && p_arr[l_borther] > p_arr[l_parent])231 {//兄弟节点大于父节点,交换232 int temp = p_arr[l_borther];233 p_arr[l_borther] = p_arr[l_parent];234 p_arr[l_parent] = temp;235 checkChild(p_arr, l_borther, l_last);236 } else 237 {238 l_index = l_parent;239 }240 }241 }242 Console.WriteLine ("初始化堆:" + p_arr.printArray ());243 while(l_last > 0)244 {245 int temp = p_arr[l_last];246 p_arr[l_last] = p_arr[0];247 p_arr[0] = temp;248 l_last--;249 checkChild(p_arr, 0, l_last);250 }251 return p_arr;252 }253 254 private static void checkChild(int[] p_arr, int p_index, int p_last)255 {256 int l_index = p_index;257 while(l_index < p_last)258 {259 int l_leftIndex = 2 * l_index + 1;//l_index的左子260 int l_rightIndex = 2 * l_index + 2;//l_index的柚子261 if(l_leftIndex > p_last && l_rightIndex > p_last)262 {//末节点263 break;264 }265 if( l_leftIndex <= p_last && p_arr[l_leftIndex] > p_arr[l_index])266 {//左子大于父节点,交换267 int temp = p_arr[l_index];268 p_arr[l_index] = p_arr[l_leftIndex];269 p_arr[l_leftIndex] = temp;270 checkChild(p_arr, l_leftIndex, p_last);271 }272 if( l_rightIndex <= p_last && p_arr[l_rightIndex] > p_arr[l_index])273 {//右子大于父节点,交换274 int temp = p_arr[l_index];275 p_arr[l_index] = p_arr[l_rightIndex];276 p_arr[l_rightIndex] = temp;277 checkChild(p_arr, l_rightIndex, p_last);278 }279 l_index++;280 }281 }282 }283 }
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