三种常用C#排序算法(C#中三种常用排序算法详解)

一、冒泡排序（Bubble Sort）

冒泡排序是一种易懂的排序算法，它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序不正确就把它们交换过来。遍历数列的工作是重复进行的，直到没有再需要交换的元素为止。

算法步骤：

1. 比较相邻的元素，如果第一个比第二个大（升序排序），就交换它们两个；
2. 对每一对相邻元素做同样的工作，从开端第一对到结尾的最后一对，这步做完后，最后的元素会是最大的数；
3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后已经排序好的元素；
4. 重复步骤1~3，直到排序完成。

代码实现：

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

二、选择排序（Selection Sort）

选择排序是一种易懂直观的排序算法，它的工作原理是：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。

算法步骤：

1. 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；
2. 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；
3. 重复步骤1~2，直到所有元素均排序完毕。

代码实现：

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

三、插入排序（Insertion Sort）

插入排序是一种易懂直观的排序算法，它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序）。

算法步骤：

1. 从第一个元素开端，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。

代码实现：

public static void InsertionSort(int[] arr)
{
    int n = arr.Length;
    for (int i = 1; i < n; ++i)
    {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key)
        {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j = j - 1;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

四、性能比较

以下是三种排序算法的性能比较：

五、总结

冒泡排序、选择排序和插入排序都是易懂且容易实现的排序算法，但它们的性能并不理想，尤其是在数据量较大的情况下。在实际应用中，我们通常会使用更高效的排序算法，如迅捷排序、归并排序等。不过，了解这些基础排序算法有助于我们更好地明白更高级的排序算法，并在特定场景下选择合适的排序方法。

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