static async Task QuickSort(SortedObject obj, int left, int right)
{
if (left < right)
{
var pivot = await Median(obj, left, left + (right - left) / 2, right);
int i = left, j = right;
while (true)
{
// a[] を pivot 以上と以下の集まりに分割する
while (await obj.Compare(i, pivot.TargetIndex) < 0)
{
i++; // a[i] >= pivot となる位置を検索
}
while (await obj.Compare(pivot.TargetIndex, j) < 0)
{
j--; // a[j] <= pivot となる位置を検索
}
if (i >= j)
{
break;
}
await obj.Swap(i ++, j --);
}
obj.UnmarkIndex(pivot);
await QuickSort(obj, left, i - 1); // 分割した左を再帰的にソート
await QuickSort(obj, j + 1, right); // 分割した右を再帰的にソート
}
}
public static async Task QuickInsertionSort(SortedObject obj)
{
int l = 0, r = obj.Count - 1;
var pivot = await Median(obj, l, l + (r - l) / 2, r);
while (true)
{
// a[] を pivot 以上と以下の集まりに分割する
while (await obj.Compare(l, pivot.TargetIndex) < 0)
{
l++; // a[i] >= pivot となる位置を検索
}
while (await obj.Compare(pivot.TargetIndex, r) < 0)
{
r--; // a[j] <= pivot となる位置を検索
}
if (l >= r)
{
break;
}
await obj.Swap(l ++, r --);
}
obj.UnmarkIndex(pivot);
for (int i = 1; i < obj.Count; i++)
{
for (int j = i; j >= 1 && await obj.Compare(j - 1, j) > 0; j -= 1)
{
await obj.Swap(j, j - 1);
}
}
}
public static async Task OddEvenSort(SortedObject obj)
{
bool flag;
do
{
flag = false;
for (int i = 0; i < obj.Count - 1; i += 2)
{ /* Pair1 */
if (await obj.Compare(i, i + 1) > 0)
{
await obj.Swap(i, i + 1);
flag = true;
}
}
for (int i = 1; i < obj.Count - 1; i += 2)
{ /* Pair2 */
if (await obj.Compare(i, i + 1) > 0)
{
await obj.Swap(i, i + 1);
flag = true;
}
}
} while (flag);
}
// arr[0] に、ヒープの最後から移動されたデータがあるものとして、先頭から arr[n - 1] までがヒープになるよう再構成する
static async Task DownHeap(SortedObject obj, int n)
{
int m = 0;
int tmp = 0;
for (; ;)
{
var leftChild = (m + 1) * 2 - 1; // get left child index
var rightChild = (m + 1) * 2; // get right child index
if (leftChild >= n)
{
break;
}
if (await obj.Compare(leftChild, tmp) > 0)
{
tmp = leftChild;
}
if (rightChild < n && await obj.Compare(rightChild, tmp) > 0)
{
tmp = rightChild;
}
if (tmp == m)
{
break;
}
await obj.Swap(tmp, m);
m = tmp;
}
}
static async Task <ValueTracker> Median(SortedObject obj, int index1, int index2, int index3)
{
if (await obj.Compare(index1, index2) < 0)
{
if (await obj.Compare(index2, index3) < 0)
{
return(obj.MarkIndex(index2));
}
else if (await obj.Compare(index3, index1) < 0)
{
return(obj.MarkIndex(index1));
}
else
{
return(obj.MarkIndex(index3));
}
}
else
if (await obj.Compare(index3, index2) < 0)
{
return(obj.MarkIndex(index2));
}
else if (await obj.Compare(index1, index3) < 0)
{
return(obj.MarkIndex(index1));
}
else
{
return(obj.MarkIndex(index3));
}
}
public static async Task CombSort(SortedObject obj)
{
int h = obj.Count * 10 / 13;
while (true)
{
int swaps = 0;
for (int i = 0; i + h < obj.Count; ++i)
{
if (await obj.Compare(i, i + h) > 0)
{
await obj.Swap(i, i + h);
++swaps;
}
}
if (h == 1)
{
if (swaps == 0)
{
break;
}
}
else
{
h = h * 10 / 13;
}
}
}
static async Task InsertionSort(SortedObject obj, int gap)
{
for (int i = gap; i < obj.Count; i++)
{
for (int j = i; j >= gap && await obj.Compare(j - gap, j) > 0; j -= gap)
{
await obj.Swap(j, j - gap);
}
}
}
public static async Task CocktailSort(SortedObject obj)
{
var begin = 0;
var end = obj.Count - 1;
while (true)
{
/* 順方向のスキャン */
var lastSwapIndex = begin;
for (int i = begin; i < end; i++)
{
if (await obj.Compare(i, i + 1) > 0)
{
await obj.Swap(i, i + 1);
lastSwapIndex = i;
}
}
end = lastSwapIndex; /* 後方のスキャン範囲を狭める */
if (begin == end)
{
break;
}
/* 逆方向のスキャン */
lastSwapIndex = end;
for (int i = end; i > begin; i--)
{
if (await obj.Compare(i, i - 1) < 0)
{
await obj.Swap(i, i - 1);
lastSwapIndex = i;
}
}
begin = lastSwapIndex; /* 前方のスキャン範囲を狭める */
if (begin == end)
{
break;
}
}
}
static async Task QuickInsertion2Sort(SortedObject obj, int left, int right)
{
if (right - left < 36)
{
for (int i = left + 1; i <= right; i++)
{
for (int j = i; j >= left + 1 && await obj.Compare(j - 1, j) > 0; j -= 1)
{
await obj.Swap(j, j - 1);
}
}
return;
}
if (left < right)
{
int i = left, j = right;
var pivot = await Median(obj, i, i + (j - i) / 2, j);
while (true)
{
// a[] を pivot 以上と以下の集まりに分割する
while (await obj.Compare(i, pivot.TargetIndex) < 0)
{
i++; // a[i] >= pivot となる位置を検索
}
while (await obj.Compare(pivot.TargetIndex, j) < 0)
{
j--; // a[j] <= pivot となる位置を検索
}
if (i >= j)
{
break;
}
await obj.Swap(i ++, j --);
}
obj.UnmarkIndex(pivot);
await QuickInsertion2Sort(obj, left, i - 1); // 分割した左を再帰的にソート
await QuickInsertion2Sort(obj, j + 1, right); // 分割した右を再帰的にソート
}
}
public static async Task SelectionSort(SortedObject obj)
{
for (int i = 0; i < obj.Count; i++)
{
int min = i;
for (int j = i + 1; j < obj.Count; j++)
{
if (await obj.Compare(j, min) < 0)
{
min = j;
}
}
await obj.Swap(i, min);
}
}
static async Task <int> BubbleUp(SortedObject obj, int gap, int endOffset)
{
int swaps = 0;
for (int i = 0; i + gap < obj.Count - endOffset; i++)
{
if (await obj.Compare(i, i + gap) > 0)
{
await obj.Swap(i, i + gap);
swaps++;
}
}
return(swaps);
}
// arr[n] に、ヒープに新しく追加されたデータがあるものとして、先頭から arr[n] までがヒープになるよう再構成する
static async Task UpHeap(SortedObject obj, int n)
{
while (n > 0)
{
var m = (n + 1) / 2 - 1; // get parent index
if (await obj.Compare(m, n) < 0)
{
await obj.Swap(m, n);
}
else
{
break;
}
n = m;
}
}
public static async Task GnomeSort(SortedObject obj)
{
for (int i = 1; i < obj.Count;)
{
if (await obj.Compare(i - 1, i) <= 0) // 降順にソートする場合は >= で比較する
{
i++; // 正しく並んでいるので何もせずに次に進む
}
else
{
await obj.Swap(i - 1, i); // 順序が間違っているので交換
if (i != 1)
{
i--; // 交換したので前に戻る
}
else
{
i++; // 先頭なので戻るのはやめ、次に進む
}
}
}
}