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：

  //定义数组
  static int[] nums = new int[] { , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,  };
         static void Main(string[] args)
         {
             Console.WriteLine("冒泡排序之传统方法");
             BubblingOne();
             Console.ReadKey();
         }
 /// <summary>
         /// 冒泡排序,传统数据交换实现
         /// </summary>
         static void BubblingOne()
         {
             //定义一个需要排序的数组

             //定义一个临时变量用于数据交换
             int temp; //临时变量，保存最大值
             int i, j; //循环变量
             for (i = ; i < nums.Length - ; i++)
             {
                 for (j = ; j < nums.Length -  - i; j++)
                 {
                     if (nums[j] < nums[j + ])
                     {
                         temp = nums[j];
                         nums[j] = nums[j + ];
                         nums[j + ] = temp;
                     }
                 }
             }
             foreach (int c in nums) //用foreach输出排序后的数组元素
             {
                 Console.Write(c + "\t");
             }
         }

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：

   /// <summary>
         /// linq 冒泡排序算法
         /// </summary>
         static void BubblingTwo()
         {
             IEnumerable<int> num = from a in nums orderby a descending select a;
             foreach (int item in num)
             {
                 Console.Write(item + "\t");
             }
         }

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 + "\t");
            }
        }

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[] { , , , ,  };

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[] { , , , , , , , , , , , , , ,  };

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[] { , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,  };
       

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.