C#实现两种排序方法并行分块读取文件数据求助

核心需求 #

• 读取存储单行空格分隔数字的文件
• 冒泡排序处理文件中前20个数字，摇排序（鸡尾酒排序）处理后续15个数字
• 并行执行两种排序逻辑，输出各自明确标识的原始数据与排序结果

原代码的核心问题 #

• 两个线程共享同一数组，排序时互相修改数据，导致结果混乱
• 未对数组进行分块，两种排序都处理了完整数组，不符合需求
• 控制台输出未同步，多线程打印时内容会错乱

修正后的实现代码 #

using System;
using System.IO;
using System.Linq;

namespace ParallelSorting
{
    internal class Program
    {
        // 控制台输出锁，避免多线程打印混乱
        private static readonly object _consoleLock = new object();

        static void Main()
        {
            Console.WriteLine("文件中的原始数字：");
            // 读取文件并转换为整数数组
            string fileContent = File.ReadAllText(@"C:/Users/Kadir/OneDrive/Рабочий стол/start_bubble/number.txt");
            int[] allNumbers = fileContent.Split(' ', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries)
                                         .Select(int.Parse)
                                         .ToArray();
            Console.WriteLine(string.Join(", ", allNumbers) + "\n");

            // 分块：前20个给冒泡排序，后续15个给摇排序
            int[] bubbleData = allNumbers.Take(20).ToArray();
            int[] shakerData = allNumbers.Skip(20).Take(15).ToArray();

            // 启动两个并行线程处理各自数据
            var bubbleThread = new System.Threading.Thread(() =>
            {
                BubbleSort(bubbleData);
            });
            var shakerThread = new System.Threading.Thread(() =>
            {
                ShakerSort(shakerData);
            });

            bubbleThread.Start();
            shakerThread.Start();

            // 等待两个线程执行完成
            bubbleThread.Join();
            shakerThread.Join();

            Console.WriteLine("\n按任意键退出...");
            Console.ReadKey();
        }

        static void BubbleSort(int[] data)
        {
            // 复制原始数据用于输出对比
            int[] original = (int[])data.Clone();
            int n = data.Length;

            // 冒泡排序逻辑
            for (int i = 0; i < n - 1; i++)
            {
                for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)
                {
                    if (data[j] > data[j + 1])
                    {
                        (data[j], data[j + 1]) = (data[j + 1], data[j]);
                    }
                }
            }

            // 线程安全输出结果
            lock (_consoleLock)
            {
                Console.WriteLine("=== 冒泡排序处理结果 ===");
                Console.WriteLine($"原始数据：{string.Join(", ", original)}");
                Console.WriteLine($"排序后：{string.Join(", ", data)}\n");
            }
        }

        static void ShakerSort(int[] data)
        {
            // 复制原始数据用于输出对比
            int[] original = (int[])data.Clone();
            int left = 0;
            int right = data.Length - 1;
            bool swapped;

            // 摇排序（鸡尾酒排序）逻辑
            do
            {
                swapped = false;
                // 从左到右冒泡
                for (int i = left; i < right; i++)
                {
                    if (data[i] > data[i + 1])
                    {
                        (data[i], data[i + 1]) = (data[i + 1], data[i]);
                        swapped = true;
                    }
                }
                right--;

                if (!swapped) break;

                // 从右到左冒泡
                for (int i = right; i > left; i--)
                {
                    if (data[i] < data[i - 1])
                    {
                        (data[i], data[i - 1]) = (data[i - 1], data[i]);
                        swapped = true;
                    }
                }
                left++;
            } while (swapped);

            // 线程安全输出结果
            lock (_consoleLock)
            {
                Console.WriteLine("=== 摇排序处理结果 ===");
                Console.WriteLine($"原始数据：{string.Join(", ", original)}");
                Console.WriteLine($"排序后：{string.Join(", ", data)}\n");
            }
        }
    }
}

关键修正点说明 #

1. 数组分块与独立副本：使用Take(20)和Skip(20).Take(15)拆分数组，两个线程各自处理独立的数组副本，避免数据互相干扰
2. 线程安全输出：通过lock (_consoleLock)确保控制台打印时不会出现内容错乱
3. 明确结果展示：每个排序方法都保留原始数据副本，输出时同时展示原始数据与排序后结果，便于验证
4. 优化排序逻辑：修正了原冒泡排序的逻辑错误（原逻辑为选择排序写法），同时优化摇排序实现，提升执行效率

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rakhib