C#冒泡排序的优化实现（从基础到高效：小白也能掌握的C#排序算法）

基础版冒泡排序（C#实现）

我们先来看一个最基础的冒泡排序实现：

public static void BubbleSort(int[] arr){    int n = arr.Length;    for (int i = 0; i < n - 1; i++)    {        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)        {            if (arr[j] > arr[j + 1])            {                // 交换元素                int temp = arr[j];                arr[j] = arr[j + 1];                arr[j + 1] = temp;            }        }    }}

这段代码的时间复杂度为 O(n²)，即使数组已经有序，它也会执行全部比较操作，效率不高。

优化思路一：提前终止

如果在某一轮遍历中没有发生任何交换，说明数组已经有序，可以提前结束排序。我们可以通过一个布尔变量来记录是否发生了交换。

public static void OptimizedBubbleSort1(int[] arr){    int n = arr.Length;    for (int i = 0; i < n - 1; i++)    {        bool swapped = false;        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)        {            if (arr[j] > arr[j + 1])            {                // 交换元素                int temp = arr[j];                arr[j] = arr[j + 1];                arr[j + 1] = temp;                swapped = true;            }        }        // 如果没有发生交换，说明已经有序        if (!swapped)            break;    }}

这种优化在最好情况下（数组已有序）时间复杂度可降至 O(n)。

优化思路二：记录最后交换位置

进一步优化：每轮冒泡后，最后一次交换的位置之后的元素已经是有序的，下一轮只需遍历到该位置即可。

public static void OptimizedBubbleSort2(int[] arr){    int n = arr.Length;    while (n > 1)    {        int newN = 0;        for (int i = 1; i < n; i++)        {            if (arr[i - 1] > arr[i])            {                // 交换元素                int temp = arr[i - 1];                arr[i - 1] = arr[i];                arr[i] = temp;                newN = i; // 记录最后一次交换的位置            }        }        n = newN; // 下次只需检查到 newN    }}

完整测试示例

下面是一个完整的控制台程序，用于测试我们的优化冒泡排序：

using System;class Program{    static void Main()    {        int[] numbers = { 64, 34, 25, 12, 22, 11, 90 };        Console.WriteLine("原始数组：" + string.Join(", ", numbers));        OptimizedBubbleSort1(numbers);        Console.WriteLine("排序后数组：" + string.Join(", ", numbers));    }    // 此处插入上面的 OptimizedBubbleSort1 方法}

总结

通过以上步骤，我们完成了对 C# 冒泡排序的两种常见优化方式。虽然冒泡排序在大型数据集上效率不如快速排序或归并排序，但在小规模数据或教学场景中仍有其价值。掌握这些C#排序算法的优化技巧，不仅能提升代码效率，还能加深对算法本质的理解。

希望这篇关于C#冒泡排序优化的教程能帮助你轻松入门算法世界！如果你是初学者，建议动手敲一遍代码，亲自体验优化带来的性能差异。

记住，学习C#算法教程的关键在于实践与思考。祝你编程愉快！