• c#之冒泡排序的三种实现和性能分析


         冒泡排序算法是我们经常见到的尤其是子一些笔试题中.

         下面和大家讨论c#中的冒泡排序,笔者提供了三种解决方案,并且会分析各自的性能优劣.

        第一种估计大家都掌握的,使用数据交换来实现,这种就不多说了,园子里的各位前辈分析的都很好,搜一下就有很多.

        简单贴一下代码:

         

     1  //定义数组
     2  static int[] nums = new int[] { 100, 99, 45, 56, 67, 78, 98, 8, 7, 65, 55, 43, 32, 23, 35, 36, 38, 37, 120, 150, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 30, 32, 31, 29, 28, 26, 27, 25, 22, 24 };
     3         static void Main(string[] args)
     4         {
     5             Console.WriteLine("冒泡排序之传统方法");
     6             BubblingOne();
     7             Console.ReadKey();
     8         }
     9 /// <summary>
    10         /// 冒泡排序,传统数据交换实现
    11         /// </summary>
    12         static void BubblingOne()
    13         {
    14             //定义一个需要排序的数组
    15 
    16             //定义一个临时变量用于数据交换
    17             int temp; //临时变量,保存最大值
    18             int i, j; //循环变量
    19             for (i = 0; i < nums.Length - 1; i++)
    20             {
    21                 for (j = 0; j < nums.Length - 1 - i; j++)
    22                 {
    23                     if (nums[j] < nums[j + 1])
    24                     {
    25                         temp = nums[j];
    26                         nums[j] = nums[j + 1];
    27                         nums[j + 1] = temp;
    28                     }
    29                 }
    30             }
    31             foreach (int c in nums) //用foreach输出排序后的数组元素 
    32             {
    33                 Console.Write(c + "	");
    34             }
    35         }

    运行结果如下:

      

    接下来我们介绍第二种实现方法:Linq的查询表达式语法的实现.

      关于Linq的介绍请参见:

     1   /// <summary>
     2         /// linq 冒泡排序算法
     3         /// </summary>
     4         static void BubblingTwo()
     5         {    
     6             IEnumerable<int> num = from a in nums orderby a descending select a;
     7             foreach (int item in num)
     8             {
     9                 Console.Write(item + "	");
    10             }   
    11         }

    请注意我们实现了泛型接口IEnumerable<T>

    IEnumerable<T> 是一个接口,通过该接口,可以使用 foreach 语句来枚举泛型集合类。 泛型集合类支持 IEnumerable<T>,就像非泛型集合类(如ArrayList)支持 IEnumerable

    运行结果和第一种方法一致.

     你可能已经发现了,代码简洁了许多,有原来的8行缩短为一行,这不正是我们的追求吗?尤其是在面试的时候是否为你节约了大量的时间?

    那是否还有其他的方式继续实现冒泡排序呢?答案是肯定的,记住我们是对数组中的数据进行操作,Linq有两个扩展方法OrderByDescending和OrderBy用于对数据排序,请参见:对数据进行排序

    第三种实现:使用Linq 的扩展方法OrderByDescending(倒序排列)和OrderBy(正序排列)

      /// <summary>
            /// 使用Linq的扩展方法OrderByDescending
            /// </summary>
            static void BubblingThree()
            {
                IEnumerable<int> num = nums.OrderByDescending(a => a);
                foreach (int item in num)
                {
                    Console.Write(item + "	");
                }
            }

    代码一如既往的简洁.请注意该方式实现了IEnumerable<T>接口.

     也许还有更多的实现方式,但本文只介绍这三种方法.

     既然有这么多实现方法,我们应该怎么选择用哪种呢,笔者在这里做了一个简单的性能对比(比较各自的执行时间).

    首先我们更新以上代码,加入时间的计算:

      

     在为三种方法加入了上图红色区域代码后,我们比较一下不同数据量三种方法各自的表现

     插入5条数据

           //5条数据
            static int[] nums = new int[] { 10, 99, 45, 56, 67 };

     结果如下:

     

     从上图我们可以简单得出结论,在小数据量是Linq的查询表达式语法表现最差,使用OrderByDescending方法最佳.

     下面我们多加几条数据.

      //15条数据
            static int[] nums = new int[] { 100, 99, 45, 56, 67, 78, 98, 8, 7, 65, 55, 43, 38, 37, 120 };

    结果如下:

      

    结果还是OrderByDescending方法领先

    我们继续加入数据: 

       //50条数据
            static int[] nums = new int[] { 101, 991, 451, 561, 100, 99, 45, 56, 67, 78, 98, 8, 7, 65, 55, 43, 32, 23, 35, 36, 38, 37, 120, 150, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 30, 32, 31, 29, 28, 26, 27, 25, 22, 24 };
           

    结果如下:

     

    从上图中我们可以看到情况发生了变化,第一种方法领先,然而在我们的测试中丝毫没有看到Linq查询表达式语法(感谢@WAKU的批评)的优势,但对于Linq中的扩展方法OrderByDescing()却有不俗的表现;

    以上介绍了在C#下的三种冒泡排序方法以及性能分析.由于数据量较小得出结论难免没有说服力,有兴趣的朋友可已多加数据至数万条。

    如果对你有帮助,请帮忙推荐一下.

    每一天,为明天
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