class SortAlgorithm { static void Main(string[] args) { int[] arr1 = { 1, 4, 2, 7, 9, 8, 3, 6 }; //ShellSort(arr1); //DirectInsertSort(arr1); //BubbleSort(arr1); //QuickSort(arr1, 0, arr1.Length - 1); //SimpleSelectSort(arr1); //MergeSort(arr1); //HeapSort(arr1); Console.Read(); } public static void DirectInsertSort(int[] arr) { for (int i = 1; i < arr.Length; i++) { if (arr[i] < arr[i - 1]) {//注意[0,i-1]都是有序的。如果待插入元素比arr[i-1]还大则无需再与[i-1]前面的元素进行比较了，反之则进入if语句 int temp = arr[i]; int j; for (j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > temp; j--) { arr[j + 1] = arr[j];//把比temp大或相等的元素全部往后移动一个位置 } arr[j + 1] = temp;//把待排序的元素temp插入腾出位置的(j+1) } } } public static void ShellSort(int[] arr) { //增量gap，并逐步缩小增量 for (int gap = arr.Length / 2; gap > 0; gap /= 2) { //从第gap个元素，逐个对其所在组进行直接插入排序操作 for (int i = gap; i < arr.Length; i++) { int j = i; int temp = arr[j]; if (arr[j] < arr[j - gap]) { while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) { //移动法 //arr[j] = arr[j - gap]; //插入排序采用交换法 swap(arr, j, j - gap); j -= gap; } arr[j] = temp; } } } } public static void swap(int[] arr, int a, int b) { arr[a] = arr[a] + arr[b]; arr[b] = arr[a] - arr[b]; arr[a] = arr[a] - arr[b]; } public static void BubbleSort(int[] R) { for (int i = 0; i < R.Length; i++) { for (int j = 0; j < R.Length - i - 1; j++) { if (R[j] > R[j + 1]) { swap(R, j, j + 1); } } } } public static void SimpleSelectSort(int[] arr) { for (int i = 0; i < arr.Length - 1; i++) { int min = i;//每一趟循环比较时，min用于存放较小元素的数组下标，这样当前批次比较完毕最终存放的就是此趟内最小的元素的下标，避免每次遇到较小元素都要进行交换。 for (int j = i + 1; j < arr.Length; j++) { if (arr[j] < arr[min]) { min = j; } } //进行交换，如果min发生变化，则进行交换 if (min != i) { swap(arr, min, i); } } } public static void QuickSort(int[] arr, int _left, int _right) { int left = _left; int right = _right; int temp = 0; if (left <= right) { //待排序的元素至少有两个的情况 temp = arr[left]; //待排序的第一个元素作为基准元素 while (left != right) { //从左右两边交替扫描，直到left = right while (right > left && arr[right] >= temp) right--; //从右往左扫描，找到第一个比基准元素小的元素 arr[left] = arr[right]; //找到这种元素arr[right]后与arr[left]交换 while (left < right && arr[left] <= temp) left++; //从左往右扫描，找到第一个比基准元素大的元素 arr[right] = arr[left]; //找到这种元素arr[left]后，与arr[right]交换 } arr[right] = temp; //基准元素归位 QuickSort(arr, _left, left - 1); //对基准元素左边的元素进行递归排序 QuickSort(arr, right + 1, _right); //对基准元素右边的进行递归排序 } } public static void MergeSort(int[] arr) { int[] temp = new int[arr.Length];//在排序前，先建好一个长度等于原数组长度的临时数组，避免递归中频繁开辟空间 MergeSort(arr, 0, arr.Length - 1, temp); } private static void MergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) { if (left < right) { int mid = (left + right) / 2; MergeSort(arr, left, mid, temp);//左边归并排序，使得左子序列有序 MergeSort(arr, mid + 1, right, temp);//右边归并排序，使得右子序列有序 merge(arr, left, mid, right, temp);//将两个有序子数组合并操作 } } private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) { int i = left;//左序列指针 int j = mid + 1;//右序列指针 int t = 0;//临时数组指针 while (i <= mid && j <= right) { if (arr[i] <= arr[j]) { temp[t++] = arr[i++]; } else { temp[t++] = arr[j++]; } } while (i <= mid) {//将左边剩余元素填充进temp中 temp[t++] = arr[i++]; } while (j <= right) {//将右序列剩余元素填充进temp中 temp[t++] = arr[j++]; } t = 0; //将temp中的元素全部拷贝到原数组中 while (left <= right) { arr[left++] = temp[t++]; } } public static void HeapSort(int[] arr) { //1.构建大顶堆 for (int i = arr.Length / 2 - 1; i >= 0; i--) { //从第一个非叶子结点从下至上，从右至左调整结构 adjustHeap(arr, i, arr.Length); } //2.调整堆结构+交换堆顶元素与末尾元素 for (int j = arr.Length - 1; j > 0; j--) { swap(arr, 0, j);//将堆顶元素与末尾元素进行交换 adjustHeap(arr, 0, j);//重新对堆进行调整 } } /** * 调整大顶堆（仅是调整过程，建立在大顶堆已构建的基础上） * @param arr * @param i * @param length */ public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) { int temp = arr[i];//先取出当前元素i for (int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {//从i结点的左子结点开始，也就是2i+1处开始 if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) {//如果左子结点小于右子结点，k指向右子结点 k++; } if (arr[k] > temp) {//如果子节点大于父节点，将子节点值赋给父节点（不用进行交换） arr[i] = arr[k]; i = k; } else { break; } } arr[i] = temp;//将temp值放到最终的位置 } }
