面试常考各类排序算法总结.(c#)

前言

面试以及考试过程中必会出现一道排序算法面试题,为了加深对排序算法的理解,在此我对各种排序算法做个总结归纳。

1、冒泡排序算法(BubbleSort)

1.1 算法描述

(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)对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。

(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。

  最好时间复杂度O(n) 最坏时间复杂度O(n2)

1.2 动图演示

1.3 C#代码实现

public Class SortDemo
{
     public void BubbleSort(int arr)
     {
            int temp=0;
          //需要走arr.Length-1 趟
           for(int i=0;i<arr.Length-1;i++)
           {
                 //每一趟需要比较次数
                 for(int j=0,j<arr.Length-i-1;j++)
                 {
                     //升序排序
                      if(arr[j]>arr[j+1])
                      {
                               temp=arr[j];//将较大的变量保存在临时变量
                               arr[j]=arr[j+1];
                               arr[j+1]=temp;
                       }   
                 }
            }
         
     }
}

2、直接插入排序(InsertionSort)

2.1 算法描述

(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。

2.2 动图演示

2.3 C#代码实现

public Class SortDemo
{
      public void InsertionSort(int[] arr)
      {
             int temp=0;
             //遍历待插入的数(从第二位开始)
             for(int i=1;i<arr.Length;i++)
             {
            temp=arr[i];//待插入的数
            int j=i-1;//(j为已排序的待插入的位置序号)
//若已排序的数大于待插入数,则往后移一位 while(j>=0&&arr[j]>arr[i]) { arr[j+1]=arr[j]; j--; } arr[j+1]=temp;//将待插入的数放入插入位置 } } }

3、选择排序(SelectionSort)

3.1 算法描述

 选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理: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。 

(1)初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空;

(2)第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n)。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R[k],将它与无序区的第1个记录R交换,使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区;

(3)n-1趟结束,数组有序化了。

3.2 动图演示

3.3 C#代码实现

public void SelectionSort(int[] arr)
     {
int temp;
for(int i=0;i<arr.Length-1;i++)
{
int minVal=arr[i];
int minIndex=i;
for(int j=i+1;j<arr.Length;j++)
{
if(minVal>arr[j])
{
minVal=arr[j];
minIndex=j;
}
}
temp=arr[i];
arr[i]=minVal;
arr[minIndex]=temp;
} } }

 4、快速排序(QuickSort)

4.1 算法描述

(1)从数列中挑出一个元素,称为 “基准”(pivot);

(2)重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。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)递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

4.2 动图演示

4.3 c#代码实现

public Class SortDemo
{
     public void QuickSort(int[] arr,int low,int high)
     {
           if(low<high)
           {
                 int keyIndex=low;
                 int key=arr[low];
                 int first=low;
                 int last=high;               
                 while(first<last)
                 {
                        while(last>=key&&first<last)
                                   last--;
                         Swap(arr,last,keyIndex);
                         keyIndex=last;
                         while(first<=key&&first<last)
                                  first++;
                         Swap(arr,first,keyIndex);
keyIndex=first; } QuickSort(arr,low,keyIndex
-1); QuickSort(arr,keyIndex+1,high); } } private void Swap(int[] arr,i,j) { int temp=arr[i]; arr[i]=arr[j]; arr[j]=temp; } }
作者:戈多编程(geduocoding)
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