今天是开篇，得要吹一下算法，算法就好比程序开发中的利剑，所到之处，刀起头落。
针对现实中的排序问题，算法有七把利剑可以助你马道成功。
首先排序分为四种：
交换排序： 包括冒泡排序，快速排序。
选择排序： 包括直接选择排序，堆排序。
插入排序： 包括直接插入排序，希尔排序。
合并排序： 合并排序。
那么今天我们讲的就是交换排序，我们都知道，c#类库提供的排序是快排，为了让今天玩的有意思点，
我们设计算法来跟类库提供的快排较量较量。争取ko对手。
冒泡排序：
首先我们自己来设计一下“冒泡排序”，这种排序很现实的例子就是：
我抓一把沙仍进水里，那么沙子会立马沉入水底， 沙子上的灰尘会因为惯性暂时沉入水底，但是又会立马像气泡一样浮出水面，最后也就真相大白咯。
关于冒泡的思想，我不会说那么官方的理论，也不会贴那些文字上来，我的思想就是看图说话。
那么我们就上图.
要达到冒泡的效果，我们就要把一组数字竖起来看，大家想想，如何冒泡？如何来体会重的沉底，轻的上浮？
第一步: 我们拿40跟20比，发现40是老大，不用交换。
第二步: 然后向前推一步，就是拿20跟30比，发现30是老大，就要交换了。
第三步：拿交换后的20跟10比，发现自己是老大，不用交换。
第四步：拿10跟50交换，发现50是老大，进行交换。
最后，我们经过一次遍历，把数组中最小的数字送上去了，看看，我们向目标又迈进了一步。
现在大家思想都知道了，下面我们就强烈要求跟快排较量一下，不是你死就是我活。
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
|
using system;using system.collections.generic;using system.linq;using system.text;using system.diagnostics;using system.threading;namespace bubblesort{ public class program { static void main(string[] args) { //五次比较 for (int i = 1; i <= 5; i++) { list<int> list = new list<int>(); //插入2k个随机数到数组中 for (int j = 0; j < 2000; j++) { thread.sleep(1); list.add(new random((int)datetime.now.ticks).next(0, 100000)); } console.writeline("\n第" + i + "次比较："); stopwatch watch = new stopwatch(); watch.start(); var result = list.orderby(single => single).tolist(); watch.stop(); console.writeline("\n快速排序耗费时间：" + watch.elapsedmilliseconds); console.writeline("输出前是十个数:" + string.join(",", result.take(10).tolist())); watch.start(); result = bubblesort(list); watch.stop(); console.writeline("\n冒泡排序耗费时间：" + watch.elapsedmilliseconds); console.writeline("输出前是十个数:" + string.join(",", result.take(10).tolist())); } } //冒泡排序算法 static list<int> bubblesort(list<int> list) { int temp; //第一层循环： 表明要比较的次数，比如list.count个数，肯定要比较count-1次 for (int i = 0; i < list.count - 1; i++) { //list.count-1：取数据最后一个数下标，//j>i: 从后往前的的下标一定大于从前往后的下标，否则就超越了。 for (int j = list.count - 1; j > i; j--) { //如果前面一个数大于后面一个数则交换 if (list[j - 1] > list[j]) { temp = list[j - 1]; list[j - 1] = list[j]; list[j] = temp; } } } return list; } }} |
呜呜，看着这两种排序体检报告，心都凉了，冒泡被快排ko了，真惨，难怪人家说冒泡效率低，原来真低。
快速排序：
既然能把冒泡ko掉，马上就激起我们的兴趣，tnd快排咋这么快，一定要好好研究一下。
首先上图：
从图中我们可以看到：
left指针，right指针，base参照数。
其实思想是蛮简单的，就是通过第一遍的遍历（让left和right指针重合）来找到数组的切割点。
第一步：首先我们从数组的left位置取出该数（20）作为基准（base）参照物。
第二步：从数组的right位置向前找，一直找到比（base）小的数，
如果找到，将此数赋给left位置（也就是将10赋给20），
此时数组为：10，40，50，10，60，
left和right指针分别为前后的10。
第三步：从数组的left位置向后找，一直找到比（base）大的数，
如果找到，将此数赋给right的位置（也就是40赋给10），
此时数组为：10，40，50，40，60，
left和right指针分别为前后的40。
第四步：重复“第二,第三“步骤，直到left和right指针重合，
最后将（base）插入到40的位置，
此时数组值为： 10，20，50，40，60，至此完成一次排序。
第五步：此时20已经潜入到数组的内部，20的左侧一组数都比20小，20的右侧作为一组数都比20大，
以20为切入点对左右两边数按照"第一，第二，第三，第四"步骤进行，最终快排大功告成。
同样，我们把自己设计的快排跟类库提供的快拍比较一下。
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
|
using system;using system.collections.generic;using system.linq;using system.text;using system.threading;using system.diagnostics;namespace quicksort{ public class program { static void main(string[] args) { //5次比较 for (int i = 1; i <= 5; i++) { list<int> list = new list<int>(); //插入200个随机数到数组中 for (int j = 0; j < 200; j++) { thread.sleep(1); list.add(new random((int)datetime.now.ticks).next(0, 10000)); } console.writeline("\n第" + i + "次比较："); stopwatch watch = new stopwatch(); watch.start(); var result = list.orderby(single => single).tolist(); watch.stop(); console.writeline("\n系统定义的快速排序耗费时间：" + watch.elapsedmilliseconds); console.writeline("输出前是十个数:" + string.join(",", result.take(10).tolist())); watch.start(); new quicksortclass().quicksort(list, 0, list.count - 1); watch.stop(); console.writeline("\n俺自己写的快速排序耗费时间：" + watch.elapsedmilliseconds); console.writeline("输出前是十个数:" + string.join(",", list.take(10).tolist())); } } } public class quicksortclass { ///<summary>/// 分割函数///</summary>///<param name="list">待排序的数组</param>///<param name="left">数组的左下标</param>///<param name="right"></param>///<returns></returns> public int division(list<int> list, int left, int right) { //首先挑选一个基准元素 int basenum = list[left]; while (left < right) { //从数组的右端开始向前找，一直找到比base小的数字为止(包括base同等数) while (left < right && list[right] >= basenum) right = right - 1; //最终找到了比basenum小的元素，要做的事情就是此元素放到base的位置 list[left] = list[right]; //从数组的左端开始向后找，一直找到比base大的数字为止（包括base同等数） while (left < right && list[left] <= basenum) left = left + 1; //最终找到了比basenum大的元素，要做的事情就是将此元素放到最后的位置 list[right] = list[left]; } //最后就是把basenum放到该left的位置 list[left] = basenum; //最终，我们发现left位置的左侧数值部分比left小，left位置右侧数值比left大//至此，我们完成了第一篇排序 return left; } public void quicksort(list<int> list, int left, int right) { //左下标一定小于右下标，否则就超越了 if (left < right) { //对数组进行分割，取出下次分割的基准标号 int i = division(list, left, right); //对“基准标号“左侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序 quicksort(list, left, i - 1); //对“基准标号“右侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序 quicksort(list, i + 1, right); } } }} |
不错，快排就是快，难怪内库非要用他来作为排序的标准。
嗯，最后要分享下：
冒泡的时间复杂度为：0(n) - 0(n^2)
快排的时间复杂度为：
平均复杂度：n(logn)
最坏复杂度： 0(n^2)
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持服务器之家。
