3.5.2 冒泡排序类

那么，我们就以冒泡排序为例，把它改造成一个类。首先，单击菜单，“项目”－“添加类”，添加一个BubbleSort.cs类文件。IDE自动为我们创建如下代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Chapter35
{
    class BubbleSort
    {
    }
}

　　从这段代码中我们可以知道：
　　·我们的类在Chapter35命名空间内，由于主程序也在这个命名空间内，不需要 using Chapter35 就可以直接使用 BubbleSort 类。
　　·系统已经 using 了三个命名空间，可以直接使用这些命名空间里面的类型。

 

　　在详细介绍类以及类的各种成员以前，我想先让大家看完整的 BubbleSort.cs代码，这是一典型的类，你可能会惊讶和先前的排序代码相比面目全非。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace Chapter3
{
    enum SortType
    {
        ASC,  //正序 A-Z
        DESC  //到序 Z-A
    }

    class BubbleSort
    {
        # region 字段
        // 表示排序类型的私有字段
        private SortType order;
        // 表示排序数组的私有字段
        private int[] list;
        // 表示迭代次数的私有字段
        private int iterateCount;
        # endregion

        # region 属性
        // 表示排序类型的属性，可读可写
        public SortType Order
        {
            get { return order; }
            set { order = value; }
        }
        // 表示排序数组的属性，可读可写
        public int[] List
        {
            get { return list; }
            set { list = value; }
        }
        // 表示迭代次数的属性，只读
        public int IterateCount
        {
            get { return iterateCount; }
        }
        # endregion

        # region 构造方法
        // 没有任何参数的构造方法
        public BubbleSort()
        {
            order = SortType.ASC;
        }
        // 带有一个参数的重载构造方法
        public BubbleSort(int[] arr)
        {
            list = arr;
            order = SortType.ASC;
        }
        // 带有两个参数的重载构造方法
        public BubbleSort(int[] arr, SortType type)
        {
            list = arr;
            order = type;
        }
        # endregion

        # region 私有方法
        // 用于交换两个变量私有方法
        private void Swap(ref int a, ref int b)
        {
            int c = a;
            a = b;
            b = c;
        }
        # endregion

        # region 公有方法
        // 用于排序操作的公有方法
        public void Sort()
        {
            bool isOK = false;
            iterateCount = 0;
            while (!isOK)
            {
                isOK = true;
                for (int i = 0; i < list.Length - 1; i++)
                {
                    iterateCount++;
                    switch (order)
                    {
                        case SortType.ASC:
                            {
                                if (list[i] > list[i + 1])
                                {
                                    Swap(ref list[i], ref list[i + 1]);
                                    isOK = false;
                                }
                                break;
                            }
                        case SortType.DESC:
                            {
                                if (list[i] < list[i + 1])
                                {
                                    Swap(ref list[i], ref list[i + 1]);
                                    isOK = false;
                                }
                                break;
                            }
                    }
                }
            }
        }
        // 用于把字符数组转化为字符串的公有方法
        public string GetDataString()
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < list.Length; i++)
                sb.Append(list[i]);
            return sb.ToString();
        }
        // 用于把字符数组转化为字符串的公有重载方法，接受一个字符串参数作为分割符
        public string GetDataString(string separator)
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < list.Length; i++)
            {
                sb.Append(list[i]);
                sb.Append(separator);
            }
            sb.Remove(sb.Length - separator.Length, separator.Length);
            return sb.ToString();
        }
        # endregion
    }
}

调用类的代码如下：

int[] list1 = { 1, 0, 6, 5, 7, 9, 2, 8, 3, 4 };
BubbleSort sort = new BubbleSort(list1);
Console.WriteLine("排序前: " + sort.GetDataString());
sort.Sort();
Console.WriteLine("迭代次数: " + sort.IterateCount);
Console.WriteLine("排序后: " + sort.GetDataString());
Console.WriteLine("---------------------分割符---------------------");
int[] list2 = { 7, 6, 9, 8, 5, 3, 4, 2, 1, 0 };
sort.List = list2;
Console.WriteLine("排序前: " + sort.GetDataString());
sort.Order = SortType.DESC;
sort.Sort();
Console.WriteLine("迭代次数: " + sort.IterateCount);
Console.WriteLine("排序后: " + sort.GetDataString("->"));

　　不去看代码，从运行后的效果可以看出这个 BubbleSort 类相比先前做的例子有以下改进：
　　·支持从小到大、从大到小两种排序类型。
　　·支持自定义输出的分割符，比如“->”。
　　·可以知道排序的迭代次数。
　　假设冒泡排序类是别人写的，我们先来看一下调用的代码熟悉.NET下对象使用：
　　1. 第一行代码声明了一个整数数组用于排序。
　　2. 第二行代码实例化了一个 BubbleSort 类。前面提到过，类是一个抽象的东西，要为我们所用就需要先得到一个实例。就好比我们先要买一个真正的房子然后才能居住。BubbleSort sort = new BubbleSort(list1); 在实例化的时候把排序数组直接赋值给类的构造方法，然后得到的实例为 sort。构造方法可以理解为一个初始化方法。
　　3. 第三行代码调用了 BubbleSort 的 GetDataString()方法。GetDataString()方法返回一个字符串表示数组的内容。方法可以理解为一个具有某种操作的功能，可以接受一些参数并返回一个值，在这里的GetDataString()方法返回一个字符串。
　　4. 第4行代码调用了 BubbleSort 的 Sort() 方法进行排序操作。 Sort()方法不返回任何值。
　　5. 第5行代码输出 BubbleSort 的 IterateCount 属性的值，它表示某次排序操作的迭代（循环）次数。
　　6. 第6行代码再次调用 BubbleSort 的 GetDataString() 方法输出排序后的数组。
　　7. 第7行代码输出了一行分割符，用于再一次的反向排序。
　　8. 第8行代码声明了另外一个整数数组用于排序。
　　9. 第9行代码重新设置了 BubbleSort 的 List 属性为新的数组
　　10. 第10行代码调用了 BubbleSort 的 GetDataString()方法输出排序前的数组。
　　11. 第11行代码设置 BubbleSort 的 Order 属性为 SortType.DESC，表示排序方式使用倒序。Order性中的类型是SortType枚举。鼠标停留在Order字段上，IDE显示了属性的类型。
　　12. 第12行代码再次调用 BubbleSort 的 Sort() 方法进行排序操作。
　　13. 第13行代码输出迭代次数。
　　14. 第14行代码再次调用了BubbleSort的GetDataString()方法输出拓序后的数组。和上次排序不同，这里我们为GetDataString()赋值了一个分割符，数组的每个元素都使用“->”进行分割。你可能会奇怪，我们调用的都是GetDataString()方法，怎么一次可以使用参数一次又不可以使用参数？这个问题暂留着稍后回答。

　　BubbleSort 类的确工作得很好，我们并不需要知道它是怎么实现这些功能的，我们只需要知道怎么使用就可以了。这些程序设计模式和现实世界很像。一个庞大的程序就好似现实世界，就以Windows操作系统为例，这么一个庞大的操作系统不可能是由一个程序员完成的，而是由数百个程序员共同设计而成。程序员们各自实现自己的那个模块，根本不需要考虑其它程序员的代码是如何编写的。