三大初级排序算法

1、冒泡排序
      冒泡排序是最慢的排序算法。在实际运用中它是效率最低的算法。它通过一趟又一趟地比较数组中的每一个元素，使较大的数据下沉，较小的数据上升。它是O(n^2)的算法。
2、插入排序
      插入排序通过把序列中的值插入一个已经排序好的序列中，直到该序列的结束。
3、Shell排序
      Shell排序通过将数据分成不同的组，先对每一组进行排序，然后再对所有的元素进行一次插入排序，以减少数据交换和移动的次数。平均效率是O(nlogn)。

 

冒泡排序C#实现：

    /// <summary>

    /// 冒泡排序

    /// </summary>

    public class BubbleSort : ISort

    {

        public int[] Sort(int[] array)

        {

            if (array != null)

            {

                for (int i = 0; i < array.Length; i++)

                {

                    for (int j = 1; j < array.Length - i; j++)

                    {

                        Swap(ref array[j - 1], ref array[j]);

                    }

                }

            }

            return array;

        }



        public static void Swap(ref int int1, ref int int2)

        {

            if (int1 > int2)

            {

                int temp = int1;

                int1 = int2;

                int2 = temp;

            }

        }

    }

冒泡排序

插入排序C#实现：

    /// <summary>

    /// 插入排序

    /// </summary>

    public class InsertSort : ISort

    {

        public int[] Sort(int[] array)

        {

            if (array != null)

            {

                int k = 1;//使用k变量，后面更好的扩展到Shell排序

                for (int i = k; i < array.Length; i++)

                {

                    int current = array[i];

                    int preIndex = i - k;

                    while (preIndex >= 0 && preIndex < array.Length && current < array[preIndex])

                    {

                        array[preIndex + k] = array[preIndex];



                        preIndex = preIndex - k;

                    }

                    array[preIndex + k] = current;

                }

            }

            return array;

        }

    }

插入排序

Shell排序C#实现：

    /// <summary>

    /// shell排序

    /// </summary>

    public class ShellSort : ISort

    {

        public int[] Sort(int[] array)

        {

            if (array != null)

            {

                int[] list = { 9, 5, 3, 2, 1 };

                foreach (int k in list)

                {

                    for (int i = k; i < array.Length; i++)

                    {

                        int current = array[i];

                        int preIndex = i - k;

                        while (preIndex >= 0 && preIndex < array.Length && current < array[preIndex])

                        {

                            array[preIndex + k] = array[preIndex];



                            preIndex = preIndex - k;

                        }

                        array[preIndex + k] = current;

                    }

                }

            }

            return array;

        }

    }

shell排序

性能测试代码：

    class Program

    {

        public static Random re = new Random();

        static void Main(string[] args)

        {

            Stopwatch stw1 = new Stopwatch();

            Stopwatch stw2 = new Stopwatch();

            Stopwatch stw3 = new Stopwatch();



            int[] intArray1 = GetArray(int.MaxValue/100000);

            int[] intArray2 = GetArray(int.MaxValue/100000);

            int[] intArray3 = GetArray(int.MaxValue/100000);



            ISort sort1 = new BubbleSort();//冒泡排序

            stw1.Start();

            int[] result1 = sort1.Sort(intArray1);

            stw1.Stop();

            Console.WriteLine("输出排序的结果(冒泡排序)");

            Console.WriteLine("程序共运行时间:" + stw1.Elapsed.ToString());



            ISort sort2 = new InsertSort();//插入排序

            stw2.Start();

            int[] result2 = sort2.Sort(intArray2);

            stw2.Stop();

            Console.WriteLine("输出排序的结果(插入排序)");

            Console.WriteLine("程序共运行时间:" + stw2.Elapsed.ToString());



            ISort sort3 = new ShellSort();//Shell排序

            stw3.Start();

            int[] result3 = sort3.Sort(intArray3);

            stw3.Stop();

            Console.WriteLine("输出排序的结果(Shell排序)");

            Console.WriteLine("程序共运行时间:" + stw3.Elapsed.ToString());



            //输出排序的结果

            //OutputResult(result1, result2, result3);



            Console.ReadKey();

        }

    }

性能测试

结果截图：