C#版冒泡排序優化

C#版冒泡排序優化

之前寫了一個C#版冒泡排序的實現。由於之前的版本是用兩層for循環來實現的，這個版本的排序還是有進一步優化的空間的。

之前的排序：

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

能夠看出，由於有兩層for循環的存在，使得整個排序必須要進行(n - 2)!次判斷，即使第一次產生的數組就是已經排好序的。

對這個版本的冒泡排序進行優化：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace _0301數組的冒泡排序_優化
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int len = 0;        //數組大小
            int min = 0;        //數組下界
            int max = 0;        //數組上界

            Console.WriteLine("下面將產生一個隨機數組");

            //接收數組大小
            do
            {
                Console.WriteLine("請輸入數組大小，它必須是一個小於等於10的正整數：");
                len = int.Parse(Console.ReadLine());
            } while ((len <= 0) || (len > 10));

            //接收數組下界
            Console.WriteLine("請輸入數組下界，它必須是一個整數：");
            min = int.Parse(Console.ReadLine());

            //接收數組上界
            do
            {
                Console.WriteLine("請輸入數組上界，它必須是一個整數，並且比數組最小值大，且能讓數組容納{0}個數：", len);
                max = int.Parse(Console.ReadLine());
            } while ((max <= min) || ((max - min + 1) < len));

            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("數組長度：{0}\n數組下界：{1}\n數組上界：{2}", len, min, max);
            Console.WriteLine("生成數組如下：");

            int iSeed = 6;
            Random ra = new Random(iSeed);
            int[] arr = new int[len];
            //打印原數組的值
            for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
            {
                arr[i] = ra.Next(min, max);

                Console.Write(arr[i]);
                if (i < arr.Length - 1)
                {
                    Console.Write(",");
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine();
                }

            }

            //開始進行數組排序
            Console.WriteLine("數組產生完畢，開始排序");
            Console.WriteLine();

            #region 原有排序，這種排序必須要比較(n -2)!次 
            //int temp = 0;
            //for (int i = arr.Length - 1; i > 0; i--)
            //{
            //    for (int j = 0; j < i; j++)
            //    {
            //        if (arr[j] > arr[j + 1])
            //        {
            //            temp = arr[j + 1];
            //            arr[j + 1] = arr[j];
            //            arr[j] = temp;
            //        }
            //    }
            //} 
            #endregion

            //這種排序最多比較(n - 2)!次，但如果當前已是最優排序結果則直接停止比較
            int temp = 0;
            bool swapped = true;
            do
            {
                swapped = false;

                for (int i = 0; i < arr.Length - 1; i++)
                {
                    if (arr[i] > arr[i + 1])
                    {
                        temp = arr[i];
                        arr[i] = arr[i + 1];
                        arr[i + 1] = temp;
                        swapped = true;
                    }
                }

            } while (swapped);

            //打印排序後的結果
            Console.WriteLine("排序後結果：");

            for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
            {
                Console.Write(arr[i]);
                if (i < arr.Length - 1)
                {
                    Console.Write(",");
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine();
                }

            }
            Console.WriteLine("程序結束");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

這個版本的排序將外層循環改成了do...while()實現，並設置一個標識變量swapped，如果本次內部循環未進行一次數據置換則說明數組序列已實現最優，立刻結束外層循環。這種排序最多比較(n - 2)!次，但如果當前已是最優排序結果則直接停止比較。

其實外層循環是for循環也可以實現這種效果，但相對來說do...while()寫起來更優雅一些。

運行效果：