C#算法之冒泡排序、插入排序、选择排序
冒泡排序法
是数组等线性排列的数字从大到小或从小到大排序。
以从小到大排序为例。
数据 11, 35, 39, 30, 7, 36, 22, 13, 1, 38, 26, 18, 12, 5, 45, 32, 6, 21, 42, 23
使用 数组 int [] array 存储数字。
过程 (数组从小到大排序)
思路循环都把最大的数放在最后一位，无序数字个数减1。
i 为当前任务位置，n 剩下的无序数字个数
从第 0位开始，比较前后两位数字大大小，当array[i] > array[i+1]时，数值互换。
一个循环后，数值最大的已经存到数组最后一位。
无序数字个数 n-1
for (int j = array.Length - 1; j > 0; j--) //每排一次，剩下的无序数减一
{
for (int i = 0; i < j; i++) //一个for循环获得一个最大的数
{
if (array[i] > array[i + 1]) //数值互换
{
var sap = array[i];
array[i] = array[i + 1];
array[i + 1] = sap;
}
}
}
排序结果
动图如下
插入排序法
插入排序算法是把一个数插入一个已经排序好的数组中。
例如 把 22 插入到 [1,5,10,17,28,39,42] 中，
结果[1,5,10,17,22,28,39,42] 。
对数组使用插入排序法
数组 int [] array = [11, 39, 35, 30, 7, 36, 22, 13, 1, 38, 26, 18, 12, 5, 45, 32, 6, 21, 42, 23];
数组元素是无序，设定一个从大到小或从小到大的方向，第一位就是有序的 [ 11 ] ，
第一次插入： [11, 39, 35, 30, 7, 36, 22, 13, 1, 38, 26, 18, 12, 5, 45, 32, 6, 21, 42, 23]。
取第二个数跟第一个进行比较， 两位有序[11,39]
第二次插入：[11, 39, 35, 30, 7, 36, 22, 13, 1, 38, 26, 18, 12, 5, 45, 32, 6, 21, 42, 23]
取第三个数，[11, 39, 35],进行插入
[11,35, 39 ,30, 7, 36, 22, 13, 1, 38, 26, 18, 12, 5, 45, 32, 6, 21, 42, 23]
... ...
以后每次取一个数，插入数组。
实现方法有很多种，笔者的方法跟冒泡排序法相似。
public static void ReSort(ref int[] array)
{
for (int i = 0; i < array.Length; i++) //要将第几位数进行插入
{
for (int j = i; j > 0; j--)
{
if (array[j] > array[j - 1]) break; //如果要排序的数大于已排序元素的最大值，就不用比较了。不然就要不断比较找到合适的位置
else
{
int sap = array[j];
array[j] = array[j - 1];
array[j - 1] = sap;
}
}
}
}
试试把下面的代码复制到控制台，可以看到每次排序的结果。
using System;
namespace ConsoleApp1
{
class Program
{
public static void ReSort(ref int[] array)
{
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
Console.WriteLine("\n- - - - - - -");
Console.WriteLine("\n未排序前：");
for (int sun = 0; sun <= i && sun < array.Length; sun++)
{
Console.Write($"{array[sun]} , ");
}
for (int j = i; j > 0; j--)
{
if (array[j] > array[j - 1]) break;
else
{
int sap = array[j];
array[j] = array[j - 1];
array[j - 1] = sap;
}
}
Console.WriteLine("\n排序后： ");
for (int sun = 0; sun <= i && sun < array.Length; sun++)
{
Console.Write($"{array[sun]} , ");
}
}
}
static void Main(string[] args)
{
int[] array = new int[] { 11, 35, 39, 30, 7, 36, 22, 13, 1, 38, 26, 18, 12, 5, 45, 32, 6, 21, 42, 23 };
Console.Write("原数组：[");
foreach (var i in array)
{
Console.Write($"{i} , ");
}
Console.Write("]\n");
ReSort(ref array);
Console.Write("\n- - - - -\n最后结果：[");
foreach (var i in array)
{
Console.Write($"{i} , ");
}
Console.Write("]\n");
Console.ReadKey();
}
}
}
动图演示
冒泡排序法与插入排序法比较
- 冒泡排序是从一端开始，比较大小后存到另一端。每次都是从前开始，把最大或最小的结果放到最后。
- 插入排序始终是从前面开始，把下一个元素存到前面，不用比较最大最小的结果。
选择排序法
每次从后面找到最小或最大的数，进行位移排序。
数组 int [] array = [11, 39, 35, 30, 7, 36, 22, 13, 1, 38, 26, 18, 12, 5, 45, 32, 6, 21, 42, 23];
第一位 i=0
最小值下标 minIndex = 0，最小值 min=11
从后面查找比 11 小的数，找到第 下标位 8，值为1，
进行交换,交换后[1, 39, 35, 30, 7, 36, 22, 13, 11, 38, 26, 18, 12, 5, 45, 32, 6, 21, 42, 23];
第二位 i=1，
最小值下标 minIndex = 1，最小值 min=39,
从后面查找比 39 小且最小的数，找到 下标为 13，值为 5，
进行交换，交换后[1, 5, 35, 30, 7, 36, 22, 13, 11, 38, 26, 18, 12, 39, 45, 32, 6, 21, 42, 23];
public static void ReSort(ref int[] array)
{
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
int min = array[i]; //设定第i位为最小值
int minIndex = i; //最小值下标
for (int j = i; j < array.Length; j++) //从第i为开始找出最小的数
{
if (array[j] < array[minIndex]) //重新存储最小值和下标
{
min = array[j];
minIndex = j;
}
}
if (array[i] != array[minIndex]) //如果到比第i为更小的数，则发生交换。找不到则不改变
{
array[minIndex] = array[i];
array[i] = min;
}
}
}
动图如下
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