第十六周--归并排序算法的改进
2015-12-14 17:01
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/* *Copyright (c) 2015 烟台大学计算机与控制工程学院 *All right reserved. *标题:数据结构实践——验证算法 归并排序算法的改进 *作者:杨珺 *date:2015年12月14日 *版本:V1.0.1 *操作系统:XP *运行环境:VC6.0 *问题描述:采用归并排序、快速排序等高效算法进行排序,当数据元素较少时(如n≤64), 经常直接使用直接插入排序算法等高复杂度的算法。这样做,会带来一定的好处, 例如归并排序减少分配、回收临时存储区域的频次,快速排序减少递归层次等。 */
#include <stdio.h> #include <malloc.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define MinLength 64 //最短分段长度 typedef int KeyType; //定义关键字类型 typedef char InfoType[10]; typedef struct //记录类型 { KeyType key; //关键字项 InfoType data; //其他数据项,类型为InfoType } RecType; //排序的记录类型定义 void GetData(RecType *&R, int n) { srand(time(0)); R=(RecType*)malloc(sizeof(RecType)*n); for(int i=0; i<n; i++) R[i].key= rand(); printf("生成了%d条记录\n", n); } //对R[low..high]按递增有序进行直接插入排序 void InsertSort(RecType R[],int low,int high) { int i,j; RecType tmp; for (i=low; i<=high; i++) { tmp=R[i]; j=i-1; //从右向左在有序区R[low..i-1]中找R[i]的插入位置 while (j>=low && tmp.key<R[j].key) { R[j+1]=R[j]; //将关键字大于R[i].key的记录后移 j--; } R[j+1]=tmp; //在j+1处插入R[i] } } //合并两个有序表 void Merge(RecType R[],int low,int mid,int high) { RecType *R1; int i,j,k; i=low,j=mid+1,k=0; //k是R1的下标,i、j分别为第1、2段的下标 R1=(RecType *)malloc((high-low+1)*sizeof(RecType)); //动态分配空间 while (i<=mid && j<=high) //在第1段和第2段均未扫描完时循环 if (R[i].key<=R[j].key) //将第1段中的记录放入R1中 { R1[k]=R[i]; i++; k++; } else //将第2段中的记录放入R1中 { R1[k]=R[j]; j++; k++; } while (i<=mid) //将第1段余下部分复制到R1 { R1[k]=R[i]; i++; k++; } while (j<=high) //将第2段余下部分复制到R1 { R1[k]=R[j]; j++; k++; } for (k=0,i=low; i<=high; k++,i++) //将R1复制回R中 R[i]=R1[k]; } //一趟合并 void MergePass(RecType R[],int length,int n) //对整个数序进行一趟归并 { int i; for (i=0; i+2*length-1<n; i=i+2*length) //归并length长的两相邻子表 Merge(R,i,i+length-1,i+2*length-1); if (i+length-1<n) //余下两个子表,后者长度小于length Merge(R,i,i+length-1,n-1); //归并这两个子表 } //自底向上的二路归并算法,但太短的分段,用直接插入完成 void MergeSort(RecType R[],int n) { int length, i; for(i=0;i<n;i+=MinLength) //先按最短分段,用插入排序使之分段有序 InsertSort(R, i, ((i+MinLength-1<n)?(i+MinLength-1):n)); for (length=MinLength; length<n; length=2*length) //进行归并 { MergePass(R,length,n); } } int main() { int i,n=10000; RecType *R; GetData(R, n); MergeSort(R,n); printf("排序后(前300个):\n"); i=0; while(i<300) { printf("%12d ",R[i].key); i++; if(i%5==0) printf("\n"); } printf("\n"); printf("排序后(后300个):\n"); i=0; while(i<300) { printf("%12d ",R[n-300+i].key); i++; if(i%5==0) printf("\n"); } printf("\n"); free(R); return 0; }
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