冒泡排序
冒泡排序也被称为下沉排序,是一个简单的排序算法,通过多次重复比较每对相邻的元素,并按规定的顺序交换他们,最终把数列进行排好序。一直重复下去,直到结束。该算法得名于较小元素“气泡”会“浮到”列表顶部。由于只使用了比较操作,所以这是一个比较排序。
冒泡排序算法的运作如下:
1、比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
2、对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后,最后的元素会是最大的数。
3、针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
4、持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
static void BubbleSort(int[] arrayToSort)
{
int n = arrayToSort.Length - 1;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
for (int j = n; j > i; j--)
{
if ((arrayToSort[j - 1]) > arrayToSort[j])
{
int temp = arrayToSort[j - 1];
arrayToSort[j - 1] = arrayToSort[j];
arrayToSort[j] = temp;
}
}
}
}插入排序
插入排序的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。
具体算法描述如下:
1、从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序
2、取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描
3、如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置
4、重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
5、将新元素插入到该位置后
6、重复步骤2~5
static void InsertionSort(int[] arrayToSort)
{
for (int i = 1; i < arrayToSort.Length; i++)
{
int val = arrayToSort[i];
int j = i - 1;
bool done = false;
do
{
if (arrayToSort[j] > val)
{
arrayToSort[j + 1] = arrayToSort[j];
j--;
if (j < 0)
{
done = true;
}
}
else
{
done = true;
}
} while (!done);
arrayToSort[j + 1] = val;
}
}选择排序
原理:首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。
算法过程如下:
1、找到列表中的最小值,
2、把它和第一个位置的元素交换,
3、列表其余部分重复上面的步骤(从第二个位置开始,且每次加1).
static void SelectionSort(int[] arrayToSort)
{
int min;
for (int i = 0; i < arrayToSort.Length; i++)
{
min = i;
for (int j = i + 1; j < arrayToSort.Length; j++)
{
if (arrayToSort[j]<arrayToSort[min])
{
min = j;
}
}
int temp = arrayToSort[i];
arrayToSort[i] = arrayToSort[min];
arrayToSort[min] = temp;
}
}归并排序
从概念上讲,归并排序的工作原理如下:
1、如果列表的长度是0或1,那么它已经有序。否则:
2、未排序的部分平均划分为两个子序列。
3、每个子序列,递归使用归并排序。
4、合并两个子列表,使之整体有序。
归并排序包含两个主要观点,以改善其运行时:
1、一个小列表排序的花费少于大列表。
2、把两个有序表合并,要比直接排列一个无序表花费更少的步骤。例如,您只需要遍历每个有序列表一次即可(见下面的合并功能)。
归并操作的过程如下:
1、申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列
2、设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置
3、比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置
4、重复步骤3直到某一指针到达序列尾
5、将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾
static void MergeSort(int[] a, int low, int height)
{
int l = low;
int h = height;
if (l >= h)
{
return;
}
int mid = (l + h) / 2;
MergeSort(a, l, mid);
MergeSort(a, mid + 1, h);
int end_lo = mid;
int start_hi = mid + 1;
while ((l <= end_lo) && (start_hi <= h))
{
if (a[l] < a[start_hi])
{
l++;
}
else
{
int temp = a[start_hi];
for (int k = start_hi - 1; k >= l; k--)
{
a[k + 1] = a[k];
}
a[l] = temp;
l++;
end_lo++;
start_hi++;
}
}
}快速排序
快速排序采用分而治之的策略,把一个列表划分为两个子列表。步骤是:
1、从列表中,选择一个元素,称为基准(pivot)。
2、重新排序列表,把所有数值小于枢轴的元素排到基准之前,所有数值大于基准的排基准之后(相等的值可以有较多的选择)。在这个分区退出之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作。
3、分别递归排序较大元素的子列表和较小的元素的子列表。
递归的结束条件是列表元素为零或一个,即已不需要排序。
static void QuickSort(int[] a, int left, int right)
{
int i = left;
int j = right;
double pivotValue = ((left + right) / 2);
int x = (int)a[int.Parse(pivotValue.ToString())];
while (i <= j)
{
while (a[i] < x)
{
i++;
}
while (x < a[j])
{
j--;
}
if (i <= j)
{
int temp = a[i];
a[i] = a[j];
i++;
a[j] = temp;
j--;
}
}
if (left < j)
{
QuickSort(a, left, j);
}
if (i < right)
{
QuickSort(a, i, right);
}
}