C# Stable Sort（稳固排序）

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。