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;
}
}
}

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;
}
}

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;
}
}

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();
}
}

结果截图：