Содержание
На данный момент у нас уже хватает знаний, чтобы попробовать написать простейшую программу в C#. Но, простейшая — не значит бесполезная. Наша программа будет сортировать массив C#. При написании различных программ нам часто приходится сталкиваться с таким понятием как сортировка. Например, необходимо отсортировать список людей по алфавиту или произвести сортировку оценок учащихся по возрастанию. И для того, чтобы максимально эффективно решить такую задачу мы должны знать не только сам язык программирования, но и алгоритмы сортировки — их сложность, как они реализуются на практике и так далее. Сегодня мы рассмотрим самый простой алгоритм сортировки массива C# — сортировку выбором.
Задача
Пользователь вводит с клавиатуры целые числа, разделенные запятой. Программа должна собрать из этих чисел массив и отсортировать его по возрастанию.
В консоль программа выведет неотсортированный и отсортированный массивы.
Алгоритм «Сортировка выбором»
Этот алгоритм является одним из самых простейших алгоритмов сортировки массива. Его смысл заключается в том, чтобы, чтобы идти по массиву, например слева направо, каждый раз искать минимальный элемент массива и обменивать его с первым элементом неотсортированной части массива. Шаги алгоритма можно представить следующим образом:
- Находим минимальный элемент в массиве.
- Меняем местами минимальный и первый элемент местами.
- Ищем минимальный элемент в неотсортированной части массива, т.е., начиная уже со второго элемента массива.
- Меняем местами второй элемент массива и найденный минимальный.
- Ищем минимальный элемент в массиве, начиная с третьего, меняем местами третий и минимальный элементы.
- Продолжаем алгоритм до тех пор пока не дойдем то конца массива.
Реализация алгоритма сортировки выбором в C#
Вначале приведу реализацию алгоритма сортировки массивы выбором в C#. Код постарался максимально пояснить с помощью комментариев:
//intArray - это массив целых чисел int indx; //переменная для хранения индекса минимального элемента массива for (int i = 0; i < intArray.Length; i++) //проходим по массиву с начала и до конца { indx = i; //считаем, что минимальный элемент имеет текущий индекс for (int j = i; j < intArray.Length; j++) //ищем минимальный элемент в неотсортированной части { if (intArray[j] < intArray[indx]) { indx = j; //нашли в массиве число меньше, чем intArray[indx] - запоминаем его индекс в массиве } } if (intArray[indx] == intArray[i]) //если минимальный элемент равен текущему значению - ничего не меняем continue; //меняем местами минимальный элемент и первый в неотсортированной части int temp = intArray[i]; //временная переменная, чтобы не потерять значение intArray[i] intArray[i] = intArray[indx]; intArray[indx] = temp; }
Проверить работу алгоритма нам поможет небольшая консольная программка в C#, которую мы сейчас и напишем.
Программа сортировки массива C# выбором
По условию задачи пользователь может ввести любое количество целых чисел, разделенных запятыми. Нам необходимо прочитать эти числа, составить из полученных чисел массив, вывести его в консоль, отсортировать массив приведенным выше алгоритмом и вернуть в консоль отсортированный массив. Все эти шаги реализуются достаточно просто.
Собираем массив целых чисел
Console.WriteLine("Введите через запятую целые числа и нажмите Enter"); string[] nums = Console.ReadLine().Split(new char[] { ',' }); int[] intArray = new int[nums.Length]; for (int i = 0; i < nums.Length; i++) { intArray[i] = int.Parse(nums[i]); }
В первой строке мы предлагаем пользователю ввести целые числа. После того, как пользователь введет любое количество чисел и нажмет Enter, программа переходит к следующему шагу — разделит полученную от пользователя строку на массив строк:
string[] nums = Console.ReadLine().Split(new char[] { ',' });
здесь nums
— это массив строк.
Метод Console.ReadLine()
возвращает нам последнюю строку из консоли.
Метод Split(new char[] { ',' })
— это метод для типа string
, который возвращает массив строк, созданный из исходной строки. В качестве аргумента этот метод принимает массив символов по которым будет делиться строка. Так как у нас, по условиям задачи, разделитель всего один — запятая, то и массив разделителей в методе Split()
содержит всего один элемент.
На следующем шаге мы создаем массив целых чисел размер которого совпадает с размером массива nums
.
int[] intArray = new int[nums.Length]
Далее, в цикле for
мы наполняем наш созданный массив числами, используя метод Parse()
у типа данных int
, который возвращает нам целое число из строки.
for (int i = 0; i < nums.Length; i++) { intArray[i] = int.Parse(nums[i]); }
Выводим неотсортированный массив в консоль
Вывести неотсортированный массив пользователю проще простого, если воспользоваться циклом foreach
:
Console.WriteLine("Неотсортированный массив:"); foreach (int value in intArray) { Console.Write($"{value} "); }
Сортируем массив, используя алгоритм «Сортировка выбором» и показываем результат
Для этого используем реализацию алгоритма, которая представленная выше. Чтобы вывести отсортированный массив пользователю снова используем цикл foreach
.
Console.WriteLine("\r\nОтсортированный массив:"); foreach (int value in intArray) { Console.Write($"{value} "); }
так как для неосортированного массива мы использовали метод Console.Write()
, которые не производит переход на следующую строку, то здесь, в методе Console.WriteLine()
мы использовали управляющие символы C# /r/n для перехода на новую строку и возврат каретки в начало строки.
Результат работы программы
В результате работы программы можно получить, например, вот такой вывод в консоли:
0,100,999,345,-100,1,0,9,7,6,5,4,3,2,1,67,88
Неотсортированный массив: 0 100 999 345 -100 1 0 9 7 6 5 4 3 2 1 67 88
Отсортированный массив: -100 0 0 1 1 2 3 4 5 6 7 9 67 88 100 345 999
Как видите, алгоритм успешно справляется с сортировкой массива и все заданные числа были отсортированы от меньшего к большему.
Исходный код программы
Ниже приведен весь исходный код программы C# для сортировки массива:
using System; namespace SelectSort { class Program { static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("Введите через запятую целые числа и нажмите Enter"); string[] nums = Console.ReadLine().Split(new char[] { ',' }); int[] intArray = new int[nums.Length]; for (int i = 0; i < nums.Length; i++) { intArray[i] = int.Parse(nums[i]); } Console.WriteLine("Неотсортированный массив:"); foreach (int value in intArray) { Console.Write($"{value} "); } int indx; //переменная для хранения индекса минимального элемента массива for (int i = 0; i < intArray.Length; i++) //проходим по массиву с начала и до конца { indx = i; //считаем, что минимальный элемент имеет текущий индекс for (int j = i; j < intArray.Length; j++) //ищем минимальный элемент в неотсортированной части { if (intArray[j] < intArray[indx]) { indx = j; //нашли в массиве число меньше, чем intArray[indx] - запоминаем его индекс в массиве } } if (intArray[indx] == intArray[i]) //если минимальный элемент равен текущему значению - ничего не меняем continue; //меняем местами минимальный элемент и первый в неотсортированной части int temp = intArray[i]; //временная переменная, чтобы не потерять значение intArray[i] intArray[i] = intArray[indx]; intArray[indx] = temp; } Console.WriteLine("\r\nОтсортированный массив:"); foreach (int value in intArray) { Console.Write($"{value} "); } } } }
Также, Вы можете загрузить исходный код приложения из нашего репозитория на Github.
Итого
Сегодня мы написали своё первое полноценное приложение на C# для сортировки массива. Как видите, для этого нам пригодилось всё, что мы изучали ранее — переменные, работа с массивами, литералы, циклы и так далее. Постепенно, наши программы будут «обрастать» новыми возможностями, станут более устойчивыми к различным ситуациям (например, сегодня я даже не пытался проверить то, что ввел пользователь, хотя такую проверку необходимо проводить). Но всё это будет делаться постепенно, по мере изучения возможностей C#.