c#排序算法
1.没有一种排序算法是万能的最快算法，因为最快的排序算法取决于数据的性质和排序要求。然而，对于一般情况下的排序问题，以下算法通常被认为是最快的：
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快速排序（Quick Sort）：这是一种基于分治思想的常见排序算法。其平均时间复杂度为 O(nlogn)。因为其平均情况下时间复杂度相对较快，加上其实现复杂度相对较低。因此，快速排序通常被认为是最快的排序算法之一。
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归并排序（Merge Sort）：也是一种分治思想的排序算法。它的平均时间复杂度也是 O(nlogn)。虽然它在实际应用中的效率相对较低，但是其具有稳定性，而且能够处理大规模的数据量。
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堆排序（Heap Sort）：建立在堆这种数据结构之上的排序算法。时间复杂度为 O(nlogn)。它具有不错的实际应用性能，同时对于数据有一定规模的情况下，它的效率比快速排序还要高。
需要注意的是，虽然上述算法通常被认为是最快的算法，但是它们各有优劣，适用于不同的应用场景。在实际应用中，我们应该根据具体情况选择不同的算法。
以下是用在unity中
第一种 快速排序 代码如下
using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; /// <summary> /// 快速排序 /// </summary> public class Quick_Sort : MonoBehaviour { int[] arr = { 12, 11, 13, 5, 6, 7 }; // Start is called before the first frame update void Start() { System.Diagnostics.Stopwatch stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch(); stopwatch.Start(); QuickSort(arr, 0, arr.Length - 1,0); string aA = ""; //数组从小到大排列 foreach (var item in arr) { aA += item + ","; } Debug.Log(aA); //QuickSort(arr, 0, arr.Length - 1, 1); stopwatch.Stop(); print(stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds); } static void QuickSort(int[] arr, int left, int right,int aa) { if (left < right) { int pivotIndex = Partition(arr, left, right,aa); QuickSort(arr, left, pivotIndex - 1,aa); QuickSort(arr, pivotIndex + 1, right,aa); } } static int Partition(int[] arr, int left, int right,int aa) { int pivotValue = arr[right]; int i = left - 1; for (int j = left; j < right; j++) { if (aa==0) //从小到大排列 { if (arr[j] < pivotValue) { i++; Swap(arr, i, j); } } else //从大到小排列 { if (arr[j] > pivotValue) { i++; Swap(arr, i, j); } } } Swap(arr, i + 1, right); return i + 1; } static void Swap(int[] arr, int index1, int index2) { int temp = arr[index1]; arr[index1] = arr[index2]; arr[index2] = temp; } }
第二种 归并排序 代码如下
using System; using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; /// <summary> /// 归并排序算法 /// </summary> public class Merge_Sort : MonoBehaviour { int[] arr = { 12, 11, 13, 5, 6, 7 }; private void Start() { System.Diagnostics.Stopwatch stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch(); stopwatch.Start(); string aA = ""; //数组从小到大排列 MergeSort(arr, 0, arr.Length - 1,0); //foreach (var item in arr) //{ // aA += item + ","; //} //Debug.Log(aA); //string Aa = ""; ////数组从大到小排列 //MergeSort(arr, 0, arr.Length - 1, 1); //foreach (var item in arr) //{ // Aa += item + ","; //} //Debug.Log(Aa); stopwatch.Stop(); print(stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds); } static void Merge(int[] arr, int left, int mid, int right,int aa) { if (aa == 0) //从小到大排列 { int n1 = mid - left + 1; int n2 = right - mid; int[] L = new int[n1]; int[] R = new int[n2]; for (int i = 0; i < n1; ++i) L[i] = arr[left + i]; for (int j = 0; j < n2; ++j) R[j] = arr[mid + 1 + j]; int k = left; int l = 0, r = 0; while (l < n1 && r < n2) { if (L[l] <= R[r]) { arr[k++] = L[l++]; } else { arr[k++] = R[r++]; } } while (l < n1) { arr[k++] = L[l++]; } while (r < n2) { arr[k++] = R[r++]; } } else //从大到小排列 { int n1 = mid - left + 1; int n2 = right - mid; int[] L = new int[n1 + 1]; int[] R = new int[n2 + 1]; for (int i = 0; i < n1; ++i) L[i] = arr[left + i]; for (int j = 0; j < n2; ++j) R[j] = arr[mid + 1 + j]; L[n1] = int.MinValue; R[n2] = int.MinValue; int k = left; int l = 0, r = 0; while (k <= right) { if (L[l] >= R[r]) { arr[k++] = L[l++]; } else { arr[k++] = R[r++]; } } } } static void MergeSort(int[] arr, int left, int right,int aa) { if (left >= right) { return; } int mid = left + (right - left) / 2; MergeSort(arr, left, mid,aa); MergeSort(arr, mid + 1, right,aa); Merge(arr, left, mid, right,aa); } }
第三种 堆排序 代码如下
using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine; /// <summary> /// 堆排序 /// </summary> public class Pile_Sort : MonoBehaviour { int[] arr = { 12, 11, 13, 5, 6, 7 }; // Start is called before the first frame update void Start() { System.Diagnostics.Stopwatch stopwatch = new System.Diagnostics.Stopwatch(); stopwatch.Start(); //数组从小到大排列 HeapSort(arr,0); //数组从大到小排列 HeapSort(arr, 1); string aA = ""; //数组从小到大排列 //foreach (var item in arr) //{ // aA += item + ","; //} //Debug.Log(aA); //QuickSort(arr, 0, arr.Length - 1, 1); stopwatch.Stop(); print(stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds); //计算时间 } static void HeapSort(int[] arr,int aa) { int n = arr.Length; for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) Heapify(arr, n, i,aa); for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { Swap(arr, 0, i); Heapify(arr, i, 0,aa); } } static void Heapify(int[] arr, int n, int i,int aa) { int largest = i; int left = 2 * i + 1; int right = 2 * i + 2; if (aa == 0) //从小到大堆排序代码 { if (left < n && arr[left] > arr[largest]) largest = left; if (right < n && arr[right] > arr[largest]) largest = right; } else //从大到小堆排序代码 { if (left < n && arr[left] < arr[largest]) largest = left; if (right < n && arr[right] < arr[largest]) largest = right; } if (largest != i) { Swap(arr, i, largest); Heapify(arr, n, largest,aa); } } static void Swap(int[] arr, int index1, int index2) { int temp = arr[index1]; arr[index1] = arr[index2]; arr[index2] = temp; } }
排序适用场景介绍
1.快速排序算法的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况为O(n^2)。因此，该算法适用于大规模数据的排序。但是需要注意，实现快速排序时要对递归的深度进行控制，否则可能会导栈溢出。
一般来说，当待排序的数据量小于10～20时，推荐使用插入排序或其他简单排序算法，因为在小数据量情况下，快速排序的效率反而会较低。当数据量较大时，快速排序的效率优势凸显，相比其他高效率排序算法，如归并排序和堆排序，快速排序的常数因子更小，效率更高。
2.归并排序的时间复杂度为 O(nlogn)，其中n是待排序序列的长度。虽然归并排序的时间复杂度与快速排序相同，但它的算法稳定性比快速排序更好，通常情况下效率也不低，因此对于大型数据排序和数据量不是特别大的情况下，归并排序是一种很好的选择。
但是归并排序需要额外的存储空间，在归并之前需要将待排序序列复制一份，因此如果待排序序列空间较小，也不适合使用归并排序。其实际行时间比快速排序略慢，但是更适用于大数据量的排序，并且是外排序产生的基础算法。因此，一般来说，当待排序序列的数据量较大时，归并排序是更佳选择。
3.堆排序的时间复杂度为 O(nlogn)，其中n是待排序序列的长度。尽管堆排序的时间复杂度与归并排序和快速排序相同，但其空间复杂度相对较低，仅为 O(1)。因此，当待排序序列较大且对内存空间占用有限制时，堆排序是一种很好的选择。
堆排序的实现比较简单，因此常用于图形学、多媒体等需要实时生成数据的领域。而且堆排序的特点是稳定的，即使进行逆向排序，时间复杂度也不会有显著的变化。因此，在大数据量排序和实时数据生成等对算法性质稳定性有较高要求的场合，堆排序都是比较适用的。
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