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C# 数据结构--排序[上]

 2015/3/20 16:50:40  每日一bo  程序员俱乐部  我要评论(0)
  • 摘要:概述看了几天的排序内容,现在和大家分享一些常见的排序方法。啥是排序?个人理解的排序:通过对数组中的值进行对比,交换位置最终得到一个有序的数组。排序分为内存排序和外部排序。本次分享排序方法都为内存排序。啥是排序的稳定性?假定在待排序的记录序列中,存在多个具有相同的关键字的记录,若经过排序,这些记录的相对次序保持不变,即在原序列中,ri=rj,且ri在rj之前,而在排序后的序列中,ri仍在rj之前,则称这种排序算法是稳定的;否则称为不稳定的。常见排序:冒泡排序,选择排序,直接插入排序,希尔排序
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概述

  看了几天的排序内容,现在和大家分享一些常见的排序方法。

  啥是排序?  

     个人理解的排序:通过对数组中的值进行对比,交换位置最终得到一个有序的数组。排序分为内存排序和外部排序。本次分享排序方法都为内存排序。

     啥是排序的稳定性?

     假定在待排序的记录序列中,存在多个具有相同的关键字的记录,若经过排序,这些记录的相对次序保持不变,即在原序列中,ri=rj,且ri在rj之前,而在排序后的序列中,ri仍在rj之前,则称这种排序算法是稳定的;否则称为不稳定的。

   常见排序:

  冒泡排序,选择排序,直接插入排序,希尔排序,堆排序,归并排序,快速排序

     来张图展示一下种排序的关系:

 

冒泡排序(Bubble Sort)

排序思想:两两比较相邻记录的关键字,如果反序则交换,直到没有反序的记录为止。

复杂度:O(n^2)。

稳定性:稳定。

冒泡排序是我最早接触的排序算法,理解起来比较简单。排序入门级,容易理解,通过不断交换位置来排序。

代码实例:

int[] list = { 50, 10, 90, 30, 70, 40, 20 };
int temp;
for (int i = 0; i < list.Length; i++)
{
    for (int j = i + 1; j < list.Length; j++)
    {
        if (list[i] > list[j])    
        {
            temp = list[i];
            list[i] = list[j];
            list[j] = temp;
        }
    }
}
Console.WriteLine("冒泡排序的结果:{0}", string.Join(",", list));

第一个for循环取数据中一个值list[i],第二个for循环已第一个for循环中的下一个值(j=i+1)开始取值list[j]。然后依次对比两值的大小list[i] > list[j],如果数组中前面的值大于后面的值,替换他两的位置。始终保持数组中左边的值小于右边的值。

冒泡排序还有其他很多版本这里就不一一分享。

 

选择排序 (Simple Selection Sort)

排序思想:每一趟在n-i+1(i=1,2,…n-1)个记录中选取关键字最小的记录作为有序序列中第i个记录。

复杂度:O(n^2)。

稳定性:稳定。

代码实例:

int[] list = { 50, 10, 90, 30, 70, 40, 20 };
int minIndex, temp;
for (int i = 0; i < list.Length; i++)
{
    minIndex = i;                               /*把当前循环的值认为是最小值*/
    for (int j = i + 1; j < list.Length; j++)
    {
        if (list[j] < list[minIndex])
        {
            minIndex = j;                       /*进过N次循环我们找到最小值并赋值给minIndex*/
        }
    }

    if (minIndex!=i)
    {
        temp = list[minIndex];                  /*把当前循环出的最小值和list[i]替换。实现左边数据比右边数据要小*/
        list[minIndex] = list[i];
        list[i] = temp;
    }
}

Console.WriteLine("选择排序的结果:{0}", string.Join(",", list));

 

第一个for循环数组中元素list[i],把当前循环的值默认为是最小值。记录下标赋值给minIndex。第二个for循环已第一个for循环中的下一个值(j=i+1)开始取值list[j]。然后依次和list[minIndex]对比,如果list[j]<list[minIndex]把循环中j的下标赋值给minIndex(保持minIndex为循环中最小值的下标)。到第二个for循环结束,然后替换当前循环的值list[i]和list[minIndex]的位置。始终保持数组中左边的值小于右边的值。

选择排序相对冒泡排序交换位置次数少,排序性能略优冒泡排序。

 

直接插入排序 (Straight Insertion Sort)

排序思想

每次从无序表中取出第一个元素,把它插入到有序表的合适位置,使有序表仍然有序。
第一趟比较前两个数,然后把第二个数按大小插入到有序表中;
第二趟把第三个数据与前两个数从前向后扫描,把第三个数按大小插入到有序表中;依次进行下去,进行了(n-1)趟扫描以后就完成了整个排序过程。

复杂度:O(n^2)。

稳定性:稳定。

 代码实例:

int[] list = { 50, 10, 90, 30, 70, 40, 20 };
int temp, j;
for (int i = 1; i < list.Length; i++)                       /*从数据第二位开始循环 [无序序列] */
{
    if (list[i] < list[i - 1])
    {
        temp = list[i];
        for (j = i - 1; j >= 0 && temp < list[j]; j--)      /*[有序序列] */
        {
            list[j + 1] = list[j];
        }
        list[j + 1] = temp;
    }
}
Console.WriteLine("直接插入排序的结果:{0}", string.Join(",", list));

第一个for循环(从数组第二位置开始循环)数组中元素list[i],如果循环的当前值list[i]比数组中上一个值list[i-1]要小,声明临时变量temp记录list[i]。然后根据第一个for循环的i值,反向循环数组,查询小于list[i]的下标位置。然后替换list[j+1]的值。

 

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