Sortieralgorithmen: QuickSort

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  • Kurze Implementierung des QuickSort-Algorithmus in VB

    Quellcode

    1. Module Module1
    3. 'liste mit 15 Elementen, welches später sortiert werden soll deklarieren
    4. Dim list_to_be_sorted(15) As Integer
    6. 'Hilfsroutine um ein Integer-Array in der Konsole auszugeben
    7. Sub print_list(ByRef liste() As Integer)
    8. For Each element In liste
    9. Console.Write(element.ToString & " ")
    10. Next
    11. Console.WriteLine("-")
    12. End Sub
    14. 'Hilfsroutine um eine Liste von Integern in der Konsole auszugeben
    15. Sub print_list(ByRef liste As List(Of Integer))
    16. For Each element In liste
    17. Console.Write(element.ToString & " ")
    18. Next
    19. Console.WriteLine("-")
    20. End Sub
    22. 'Methode um ein liste mit Zufallswerten zu initialisieren
    23. Sub initialize_list(ByRef liste() As Integer)
    24. 'Zufallsgenerator initialisieren
    25. Dim r As New Random(System.DateTime.Now.Millisecond)
    26. 'Jedem Element der Schleife einen zufälligen Wert zuweisen
    27. For i As Integer = 0 To liste.Length - 1
    28. 'Zufallszahl zwischen 0 und 10.000 erzeugen und zuweisen
    29. liste(i) = r.Next(0, 10000)
    30. Next
    31. End Sub
    33. 'Hilfsmethode um zwei stellen im liste zu vertauschen
    34. Sub swap(ByRef x As Integer, ByRef y As Integer)
    35. Dim tmp As Integer
    36. tmp = x
    37. x = y
    38. y = tmp
    39. End Sub
    41. 'VB Implementierung des BubbleSort-Algorithmus wie er auf Wikipedia beschrieben ist: http://de.wikipedia.org/wiki/Bubblesort
    42. Sub bubblesort(ByRef liste() As Integer)
    43. Dim n As Integer = liste.Length
    44. Dim swapped As Boolean
    45. Do
    46. swapped = False
    47. For i As Integer = 0 To n - 2
    48. If (liste(i) > liste(i + 1)) Then
    49. swap(liste(i), liste(i + 1))
    50. swapped = True
    51. End If
    52. Next
    53. n = n - 1
    54. Loop While n > 1
    55. End Sub
    57. 'VB Implementierung des Insertionsort-Algorithmus wie er auf Wikipedia beschrieben ist: http://de.wikipedia.org/wiki/Insertionsort
    58. Sub insertionsort(ByRef liste() As Integer) '
    59. Dim val, j As Integer
    60. For i As Integer = 1 To liste.Length - 1
    61. val = liste(i)
    62. j = i
    63. While (j > 0 AndAlso liste(j - 1) > val)
    64. liste(j) = liste(j - 1)
    65. j = j - 1
    66. liste(j) = val
    67. End While
    68. Next
    69. End Sub
    72. ' MergeSort implementation
    73. Sub MergeSort(ByRef szArray As List(Of Integer), ByVal nLower As Integer, ByVal nUpper As Integer)
    75. ' Check for array size
    76. Dim szSwap As String
    77. If (nUpper - nLower) = 1 Then
    79. ' Swap strings if necessary
    80. If szArray(nLower).CompareTo(szArray(nUpper)) > 0 Then
    81. szSwap = szArray(nLower)
    82. szArray(nLower) = szArray(nUpper)
    83. szArray(nUpper) = szSwap
    84. End If
    86. ElseIf (nUpper - nLower) > 1 Then
    88. ' Sort each half and merge
    89. MergeSort(szArray, nLower, (nLower + nUpper) / 2)
    90. MergeSort(szArray, (nLower + nUpper) / 2 + 1, nUpper)
    91. Merge(szArray, nLower, (nLower + nUpper) / 2 + 1, nUpper)
    93. End If
    95. End Sub
    97. Sub Merge(ByRef szArray As List(Of Integer), ByVal nLower As Integer, ByVal nMiddle As Integer, ByVal nUpper As Integer)
    99. Dim nIndex As Integer
    100. Dim szBuffer As New List(Of Integer)()
    102. Dim i, j As Integer
    103. i = nLower
    104. j = nMiddle
    105. While i < nMiddle And j <= nUpper
    106. If (szArray(i).CompareTo(szArray(j)) < 0) Then
    107. szBuffer.Add(szArray(i))
    108. i = i + 1
    109. Else
    110. szBuffer.Add(szArray(j))
    111. j = j + 1
    112. End If
    114. End While
    116. While i < nMiddle
    117. szBuffer.Add(szArray(i))
    118. i = i + 1
    119. End While
    120. While j <= nUpper
    121. szBuffer.Add(szArray(j))
    122. j = j + 1
    123. End While
    125. nIndex = 0
    126. For i = nLower To nUpper
    127. szArray(i) = szBuffer(nIndex)
    128. nIndex = nIndex + 1
    129. Next i
    131. End Sub
    134. Public Function QuickSort(ByVal list As List(Of Integer)) As List(Of Integer)
    135. If list.Count < 1 Then Return list
    136. Dim Smaller As New List(Of Integer)
    137. Dim Larger As New List(Of Integer)
    138. Dim pt As Integer = 0
    139. QuickSort = New List(Of Integer)
    140. Dim pv As Integer = list(Int(Rnd() * list.Count))
    141. For i As Integer = 0 To list.Count - 1
    142. Select Case list(i)
    143. Case Is = pv
    144. pt += 1
    145. Case Is < pv
    146. Smaller.Add(list(i))
    147. Case Is > pv
    148. Larger.Add(list(i))
    149. End Select
    150. Next
    151. QuickSort.AddRange(QuickSort(Smaller))
    152. While pt > 0
    153. QuickSort.Add(pv)
    154. pt -= 1
    155. End While
    156. QuickSort.AddRange(QuickSort(Larger))
    157. End Function
    159. Sub Main()
    160. Dim al As List(Of Integer) = New List(Of Integer)
    161. initialize_list(list_to_be_sorted)
    162. al.AddRange(list_to_be_sorted)
    164. print_list(list_to_be_sorted)
    166. 'bubblesort(liste_to_be_sorted)
    167. 'insertionsort(liste_to_be_sorted)
    168. 'MergeSort(al, 0, list_to_be_sorted.Length - 1)
    169. al = QuickSort(al)
    171. print_list(al)
    172. 'print_list(list_to_be_sorted)
    173. Console.ReadKey()
    175. End Sub
    177. End Module
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    Ich werde hier nicht auf die Spezifika des Algorithmus eingehen, da das sprachenunabhängig wäre und eher in die Rubrik Allgemein gehört. Es sei an dieser Stelle auf den Wikipedia-Artikel verwiesen, der eigentlich alles Nötige erklärt.

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