C# Stable Sort(稳固排序)
2020-02-02 11:57
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保证相等元素的原始位置的排序被称为是稳固的。一个非稳固排序(unstable sort)不保证相等的元素在排序之后还会保持原来的顺序。
.NET使用的排序方法是不稳固的。这些排序方法,包括 System.Array.Sort 和 System.Collections.Generic.List<T>.Sort,使用的是快速排序算法,相对来说是非常快的。
然而,总有时候你会需要稳固排序,此时,一个解决方案是必须的。
示例:
用一个例子可以很好的说明稳固排序。考虑下面这个Person类,其中包含Name和Age两个属性,同时它还实现了IComparable接口(其中包含CompareTo方法)。这里的CompareTo方法根据Age来排序。
class Person : IComparable
{
public Person( string name, int age )
{
this.Name = name;
this.Age = age;
}
public string Name;
public int Age;
public int CompareTo( object obj )
{
int result = 1;
if (obj != null && obj is Person)
{
Person person = (Person)obj;
result = this.Age.CompareTo( person.Age );
}
return result;
}
public override string ToString()
{
return String.Format( "{0} - {1}", this.Name, this.Age );
}
} 现在,让我们创建、排序和写一个Person类的集合。
Person p1 = new Person( "Abby", 38 );
Person p2 = new Person( "Bob", 23 );
Person p3 = new Person( "Charlie", 23 );
Person p4 = new Person( "Danielle", 18 );
List<Person> list = new List<Person>();
list.Add( p1 );
list.Add( p2 );
list.Add( p3 );
list.Add( p4 );
list.Sort();
Console.WriteLine( "Unstable List Sort:" );
foreach (Person p in list)
{
Console.WriteLine( p );
} 他们的原始位置是,Bob(23)出现在Charlie(23)前面。但是,由于两个对象的age相等,并且List<T>.Sort方法是非稳固的,使得两个相等的对象的顺序的位置颠倒了。以下是输出结果:
Unstable List Sort:
Danielle - 18
Charlie - 23
Bob - 23
Abby - 38
稳固的插入排序
有很多可用的稳固排序。插入排序就是其中一个很简单而有效的稳固排序。
public static void InsertionSort<T>( IList<T> list, Comparison<T> comparison )
{
if (list == null)
throw new ArgumentNullException( "list" );
if (comparison == null)
throw new ArgumentNullException( "comparison" );
int count = list.Count;
for (int j = 1; j < count; j++)
{
T key = list[j];
int i = j - 1;
for (; i >= 0 && comparison( list[i], key ) > 0; i–)
{
list[i + 1] = list[i];
}
list[i + 1] = key;
}
} 注意InsertionSort<T>方法要求有一个Comparison<T>的委托,因此,我们需要在Person类中添加一个静态的Compare方法,它的签名应该是Comparison<T>。Compare方法调用Person类的CompareTo方法:
static public int Compare( Person x, Person y )
{
int result = 1;
if (x != null && x is Person &&
y != null && y is Person)
{
Person personX = (Person)x;
Person personY = (Person)y;
result = personX.CompareTo( personY );
}
return result;
} 同样的,这里Bob(23)也在Charlie(23)前面,并且原始位置被保留了。下面是输出结果:
Stable Insertion Sort:
Danielle - 18
Bob - 23
Charlie - 23
Abby - 38
两种排序的比较:
当然,快速排序在效率上要由于插入排序。所以,在一般情况下,使用.NET的排序方法就可以了;在确实需要稳固排序的地方再用插入排序。
.NET使用的排序方法是不稳固的。这些排序方法,包括 System.Array.Sort 和 System.Collections.Generic.List<T>.Sort,使用的是快速排序算法,相对来说是非常快的。
然而,总有时候你会需要稳固排序,此时,一个解决方案是必须的。
示例:
用一个例子可以很好的说明稳固排序。考虑下面这个Person类,其中包含Name和Age两个属性,同时它还实现了IComparable接口(其中包含CompareTo方法)。这里的CompareTo方法根据Age来排序。
class Person : IComparable
{
public Person( string name, int age )
{
this.Name = name;
this.Age = age;
}
public string Name;
public int Age;
public int CompareTo( object obj )
{
int result = 1;
if (obj != null && obj is Person)
{
Person person = (Person)obj;
result = this.Age.CompareTo( person.Age );
}
return result;
}
public override string ToString()
{
return String.Format( "{0} - {1}", this.Name, this.Age );
}
} 现在,让我们创建、排序和写一个Person类的集合。
Person p1 = new Person( "Abby", 38 );
Person p2 = new Person( "Bob", 23 );
Person p3 = new Person( "Charlie", 23 );
Person p4 = new Person( "Danielle", 18 );
List<Person> list = new List<Person>();
list.Add( p1 );
list.Add( p2 );
list.Add( p3 );
list.Add( p4 );
list.Sort();
Console.WriteLine( "Unstable List Sort:" );
foreach (Person p in list)
{
Console.WriteLine( p );
} 他们的原始位置是,Bob(23)出现在Charlie(23)前面。但是,由于两个对象的age相等,并且List<T>.Sort方法是非稳固的,使得两个相等的对象的顺序的位置颠倒了。以下是输出结果:
Unstable List Sort:
Danielle - 18
Charlie - 23
Bob - 23
Abby - 38
稳固的插入排序
有很多可用的稳固排序。插入排序就是其中一个很简单而有效的稳固排序。
public static void InsertionSort<T>( IList<T> list, Comparison<T> comparison )
{
if (list == null)
throw new ArgumentNullException( "list" );
if (comparison == null)
throw new ArgumentNullException( "comparison" );
int count = list.Count;
for (int j = 1; j < count; j++)
{
T key = list[j];
int i = j - 1;
for (; i >= 0 && comparison( list[i], key ) > 0; i–)
{
list[i + 1] = list[i];
}
list[i + 1] = key;
}
} 注意InsertionSort<T>方法要求有一个Comparison<T>的委托,因此,我们需要在Person类中添加一个静态的Compare方法,它的签名应该是Comparison<T>。Compare方法调用Person类的CompareTo方法:
static public int Compare( Person x, Person y )
{
int result = 1;
if (x != null && x is Person &&
y != null && y is Person)
{
Person personX = (Person)x;
Person personY = (Person)y;
result = personX.CompareTo( personY );
}
return result;
} 同样的,这里Bob(23)也在Charlie(23)前面,并且原始位置被保留了。下面是输出结果:
Stable Insertion Sort:
Danielle - 18
Bob - 23
Charlie - 23
Abby - 38
两种排序的比较:
当然,快速排序在效率上要由于插入排序。所以,在一般情况下,使用.NET的排序方法就可以了;在确实需要稳固排序的地方再用插入排序。
转载于:https://www.cnblogs.com/adaiye/archive/2008/02/22/StableSort.html
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