排序算法

一、快速排序：

 

快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：通过一躺排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小，然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

    假设要排序的数组是A[1]……A[N]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一躺快速排序。一躺快速排序的算法是：

   1）、设置两个变量I、J，排序开始的时候I：=1，J：=N；

   2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即X：=A[1]；

   3）、从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J：=J-1），找到第一个小于X的值，两者交换；

   4）、从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I：=I+1），找到第一个大于X的值，两者交换；

   5）、重复第3、4步，直到I=J；

   例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据X：=49）

                   A[1]     A[2]     A[3]     A[4]     A[5]      A[6]     A[7]：

                     49        38       65       97       76       13        27

进行第一次交换后：   27        38       65       97       76       13        49

                   ( 按照算法的第三步从后面开始找

进行第二次交换后：   27        38       49       97       76       13        65

                  ( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时I：=3 )

进行第三次交换后：   27        38       13       97       76       49        65

( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找

进行第四次交换后：   27        38       13       49       76       97        65

( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时J：=4 )

      此时再执行第三不的时候就发现I=J，从而结束一躺快速排序，那么经过一躺快速排序之后的结果是：27        38       13       49       76       97        65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。

      快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：

初始状态                        {49     38     65     97     76     13     27}   

进行一次快速排序之后划分为      {27     38     13}     49   {76     97     65}

分别对前后两部分进行快速排序    {13}    27    {38}

                                结束         结束    {49    65}    76    {97}

                                                    49   {65}         结束

                                                        结束

                          图6    快速排序全过程

1）、设有N（假设N=10）个数，存放在S数组中；

2）、在S[1。。N]中任取一个元素作为比较基准，例如取T=S[1]，起目的就是在定出T应在排序结果中的位置K，这个K的位置在：S[1。。 K-1]<=S[K]<=S[K+1..N]，即在S[K]以前的数都小于S[K]，在S[K]以后的数都大于S[K]；

3）、利用分治思想（即大化小的策略）可进一步对S[1。。K-1]和S[K+1。。N]两组数据再进行快速排序直到分组对象只有一个数据为止。

如具体数据如下，那么第一躺快速排序的过程是：

数组下标： 1      2      3      4      5      6      7      8      9      10

           45     36     18     53     72     30     48     93     15      36

      I                                                                   J

（1）      36     36     18     53     72     30     48     93     15      45

 

（2）      36     36     18     45     72     30     48     93     15      53

（3）      36     36     18     15     72     30     48     93     45      53

（4）      36     36     18     15     45     30     48     93     72      53

（5）      36     36     18     15     30     45     48     93     72      53

通过一躺排序将45放到应该放的位置K，这里K=6，那么再对S[1。。5]和S[6。。10]分别进行快速排序。

 

快速排序C#代码实现：

static void Main(string[] args) { //快速排序 int[] array = new int[] { 6, 1, 5, 3, 7, 11, 35,2,88,22,4,99,-23}; MyMainSort(array, 0, array.Length - 1); for (int i = 0; i < array.Length; i++) { Console.Write(array[i].ToString()+","); } Console.ReadLine(); } -------------------------------------------------------- /// <summary> /// 排序调用的总方法 /// </summary> /// <param name="array">int类型数组</param> /// <param name="start">数组起始位置</param> /// <param name="end">数组结束位置</param> public static void MyMainSort(int[] array, int start, int end) { //排序方法执行的条件 if (end - start < 1) return; int pivot = MyQuickSort(array,start,end); MyMainSort(array, pivot + 1, end); MyMainSort(array, start, pivot - 1); } -------------------------------------------------------- /// <summary> /// 排序并且返回中枢位置 /// </summary> /// <param name="array"></param> /// <param name="start"></param> /// <param name="end"></param> public static int MyQuickSort(int[] array, int start, int end) { //找到一个中枢数组下标 int pivot = start; //找到一个中枢数组值 int pivotValue = array[pivot]; while (start < end) { //从右侧向左侧查找一个小于中枢值 while (start < end && array[end].CompareTo(pivotValue) >= 0) { end--; } if (start < end) { //交换数据 Swap(array, pivot, end); //修改中枢下标 pivot = end; } //从左侧向右侧查找一个大于中枢值 while (start < end && array[start].CompareTo(pivotValue) <= 0) { start++; } if (start < end) { //交换 Swap(array, pivot, start); pivot = start; } } return pivot; } ------------------------------------------------------- /// <summary> /// 将数组中的两个下标位置交换 /// </summary> /// <param name="data"></param> /// <param name="x"></param> /// <param name="y"></param> public static void Swap(int[] data, int x, int y) { var temp = data[x]; data[x] = data[y]; data[y] = temp; }

 

运行结果如下：

 

   

 

二、冒泡排序：

算法思想是每次从数组末端开始比较相邻两元素，把第i小的冒泡到数组的第i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。（当然也可以从数组开始端开始比较相邻两元素，把第i大的冒泡到数组的第N-i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。)

具体的C#实现代码：

static void Main(string[] args) { //冒泡排序 int[] sendData =new int[]{23,1,34,4,0,56,11,100,2,33,12,9,1,23,9,400,-2,-99,-12}; //冒泡排序调用方法 BubbleSort(sendData); for (int j = 0; j < sendData.Length; j++) { Console.Write(sendData[j] + ","); } Console.ReadLine(); } -------------------------------------------------------- /// <summary> /// 冒泡排序的主要执行方法 /// </summary> /// <param name="arry"></param> public static void BubbleSort(int[] arry) { for (int m = 0; m < arry.Length; m++) { for (int i = 0; i < arry.Length - m; i++) { if (i < arry.Length - 1) { //如果第i个数据比第i+1个数据大，直接交换数据 if (arry[i]>arry[i + 1]) { int temp = arry[i]; arry[i] = arry[i + 1]; arry[i + 1] = temp; } } } } }

运行结果如下：