using System;
using System.Text;
using System.Collections.Generic; namespace ArithmeticPractice
{
static class ExtendsFunction
{
public static string printArray(this Array p_arr)
{
StringBuilder sb = new StringBuilder("[ ");
for(int i = ; i < p_arr.Length ; i++)
{
if(i != )
{
sb.Append(", ");
}
sb.Append(p_arr.GetValue(i));
}
sb.Append (" ]");
return sb.ToString ();
}
}
class MainClass
{
public static void Main (string[] args)
{
int[] arr = new int[]{, , , , , , , };
int[] sortedArr = null;
while(true)
{
Console.WriteLine ("请选择算法(从小到大排序)：\n0.退出 1.冒泡排序 2.选择排序 3.插入排序 4.希尔排序 5.快速排序 6.堆排序");
string choose = Console.ReadLine (); Console.WriteLine("排序前：" + arr.printArray());
switch(choose) {
case "":
sortedArr = bubbleSort(arr);
break;
case "":
sortedArr = chooseSort(arr);
break;
case "":
sortedArr = insertSort(arr);
break;
case "":
sortedArr = shellSort(arr);
break;
case "":
sortedArr = quickSort(arr);
break;
case "":
sortedArr = heapSort(arr);
break;
default:
return;
}
Console.WriteLine("排序后：" + sortedArr.printArray());
}
}
/// <summary>
/// 冒泡排序
/// </summary>
/// <param name="p_arr">P_arr.</param>
private static int[] bubbleSort(int[] p_arr)
{
for(int i = p_arr.Length - ; i > ; i--)
{
for(int j = p_arr.Length - ; j > p_arr.Length - i - ; j--)
{
if(p_arr[j - ] > p_arr[j] )
{
int temp = p_arr[j];
p_arr[j] = p_arr[j - ];
p_arr[j - ] = temp;
}
}
}
return p_arr;
}
/// <summary>
/// 选择排序
/// </summary>
/// <param name="p_arr">P_arr.</param>
private static int[] chooseSort(int[] p_arr)
{
for(int i = ; i < p_arr.Length ; i++)
{
var l_min = p_arr[i];
for(int j = i + ; j < p_arr.Length; j++)
{
if(l_min > p_arr[j])
{
l_min = p_arr[j];
p_arr[j] = p_arr[i];
p_arr[i] = l_min;
}
}
}
return p_arr;
}
/// <summary>
/// 插入排序
/// </summary>
/// <returns>The sort.</returns>
/// <param name="p_arr">P_arr.</param>
private static int[] insertSort(int[] p_arr)
{
List<int> list = new List<int> ();
list.Add (p_arr []);
for (int i = ; i < p_arr.Length; i++)
{
int j = ;
for(; j < list.Count ; j++)
{
if(p_arr[i] < list[j])
{
list.Insert(j, p_arr[i]);
break;
}
}
if(j == list.Count)
{
list.Add(p_arr[i]);
}
}
return list.ToArray ();
}
/// <summary>
/// 希尔排序
/// </summary>
/// <returns>The sort.</returns>
/// <param name="p_arr">P_arr.</param>
private static int[] shellSort(int[] p_arr)
{
int l_cache;//用来缓存符合交换条件的那一个（这里缓存小的，因为排序是从小到大）
int l_space = p_arr.Length;// 交换的间隔，人称增量
while(l_space > ){
l_space = l_space/ + ;// 间隔缩小，最后一定要是1，所以不能space/2+1
for(int index = l_space; index < p_arr.Length; index++)
{
if(p_arr[index] < p_arr[index - l_space])//当前index和index-space的需要进行交换
{
l_cache = p_arr[index];//缓存最小的那个
int j;
//*进行一次必然为true的判断，把index的值设置为前面比较大的那个，然后在往前去看看间隔为space的位置的数(假定为temp)，有没有比cache的还要大的，（cache的值不变）如果有的话就设置当前位置（不是index而是j+space）设置为假定为temp，然后继续往前看
for(j = index - l_space; j >= && l_cache < p_arr[j]; j -= l_space)
{
p_arr[j + l_space] = p_arr[j];
}
p_arr[j + l_space] = l_cache;
}
}
}
return p_arr;
}
/// <summary>
/// 快速排序
/// </summary>
/// <returns>The sort.</returns>
/// <param name="p_arr">P_arr.</param>
private static int[] quickSort(int[] p_arr, int p_left = , int p_right = )
{
int l_left = p_left;
int l_right = p_right;
if(l_right == )
{
l_right = p_arr.Length - ;
p_right = p_arr.Length - ;
}
if (l_right > )
{
int l_middle = p_arr[ (l_left + l_right) / ];//中值，不一定为最中间，仅仅作为一个判断依据，是最小或者最大的都无所谓
Console.WriteLine(" l_left " + l_left + " l_right " + l_right + " l_middle " + l_middle);
while( l_left < l_right)
{//从左边开始检索
if (p_arr [l_left] >= l_middle)
{//遇到了左边比中值要大的
while( l_right > l_left)
{//开始检索右边的
if (p_arr [l_right] < l_middle)
{//遇到右边比中值要小的,交换此时左右flag的数然后左边继续
int l_temp = p_arr [l_right];
p_arr [l_right] = p_arr [l_left];
p_arr [l_left] = l_temp;
l_right--;
break;
} else
{
l_right--;
}
}
}
l_left++;
}
Console.WriteLine("--- l_left " + l_left + " l_right " + l_right + " l_middle " + l_middle);
if(p_left < l_right)
{//此处只所以从p_left~l_right，而不是p_left~l_left，是因为上面的l_left++了，l_right--了
quickSort (p_arr, p_left, l_right);
} if(l_left < p_right)
{
quickSort (p_arr, l_left, p_right);
}
}
return p_arr;
}
/// <summary>
/// 堆排序.
/// </summary>
/// <returns>The sort.</returns>
/// <param name="p_arr">P_arr.</param>
private static int[] heapSort(int[] p_arr)
{// 要求最后结果是从小到大，所以堆顶要放最大的元素
int l_last = p_arr.Length - ;//从堆地元素上溯初始化堆
int l_index = l_last; while(l_index > )
{
int l_parent = (l_index + )/ - ;
if(p_arr[l_index] > p_arr[l_parent])
{ //大于父节点，交换
int temp = p_arr[l_index];
p_arr[l_index] = p_arr[l_parent];
p_arr[l_parent] = temp;
checkChild(p_arr, l_index, l_last);
} else {
int l_borther = l_index % == ? l_index - : l_index + ;//当前如果是右节点，则兄弟为左，反之亦然
if(l_borther <= l_last && p_arr[l_borther] > p_arr[l_parent])
{//兄弟节点大于父节点，交换
int temp = p_arr[l_borther];
p_arr[l_borther] = p_arr[l_parent];
p_arr[l_parent] = temp;
checkChild(p_arr, l_borther, l_last);
} else
{
l_index = l_parent;
}
}
}
Console.WriteLine ("初始化堆：" + p_arr.printArray ());
while(l_last > )
{
int temp = p_arr[l_last];
p_arr[l_last] = p_arr[];
p_arr[] = temp;
l_last--;
checkChild(p_arr, , l_last);
}
return p_arr;
} private static void checkChild(int[] p_arr, int p_index, int p_last)
{
int l_index = p_index;
while(l_index < p_last)
{
int l_leftIndex = * l_index + ;//l_index的左子
int l_rightIndex = * l_index + ;//l_index的柚子
if(l_leftIndex > p_last && l_rightIndex > p_last)
{//末节点
break;
}
if( l_leftIndex <= p_last && p_arr[l_leftIndex] > p_arr[l_index])
{//左子大于父节点，交换
int temp = p_arr[l_index];
p_arr[l_index] = p_arr[l_leftIndex];
p_arr[l_leftIndex] = temp;
checkChild(p_arr, l_leftIndex, p_last);
}
if( l_rightIndex <= p_last && p_arr[l_rightIndex] > p_arr[l_index])
{//右子大于父节点，交换
int temp = p_arr[l_index];
p_arr[l_index] = p_arr[l_rightIndex];
p_arr[l_rightIndex] = temp;
checkChild(p_arr, l_rightIndex, p_last);
}
l_index++;
}
}
}
}