15周 项目4

问题及描述：

/*  烟台大学计算机与控制工程学院    姓名：李金朴  日期：2017.12.10    文件名称：25    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。     输入：无   /*  烟台大学计算机与控制工程学院    姓名：范宝磊   日期：2017.12.10    文件名称：1516   问题描述：设计一个基数排序的算法，将一组英文单词，按字典顺序排列。假设单词均由小写字母或空格构成，最长的单词有MaxLen个字母。    输入：无      输出：排序前后的变化          */        #include <stdio.h>    #include <malloc.h>    #include <string.h>    #define MaxLen 9                //单词的最大长度    #define Radix  27               //基数rd为27,分别对应' ','a',…'z'    typedef char String[MaxLen+1];  //定义String为字符数组类型    typedef struct node    {        String word;        struct node *next;    } LinkNode;    void DispWord(String R[],int n) //输出单词    {        int i;        printf("  ");        for (i=0; i<n; i++)            printf("[%s] ",R[i]);        printf("\n");    }    void PreProcess(String R[],int n)    //对单词进行预处理,用空格填充尾部至MaxLen长    {        int i,j;        for (i=0; i<n; i++)        {            if (strlen(R[i])<MaxLen)            {                for (j=strlen(R[i]); j<MaxLen; j++)                    R[i][j]=' ';                R[i][j]='\0';            }        }    }    void EndProcess(String R[],int n)    //恢复处理,删除预处理时填充的尾部空格    {        int i,j;        for (i=0; i<n; i++)        {            for (j=MaxLen-1; R[i][j]==' '; j--);            R[i][j+1]='\0';        }    }    void Distribute(String R[],LinkNode *head[],LinkNode *tail[],int j,int n)    //按关键字的第j个分量进行分配,进入此过程时各队列一定为空    {        int i,k;        LinkNode *p;        for (i=0; i<n; i++)         //依次扫描R[i],将其入队        {            if (R[i][j]==' ')       //空格时放入0号队列中,'a'时放入1号队列中,…                k=0;            else                k=R[i][j]-'a'+1;            p=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); //创建新结点            strcpy(p->word,R[i]);            p->next=NULL;            if (head[k]==NULL)            {                head[k]=p;                tail[k]=p;            }            else            {                tail[k]->next=p;                tail[k]=p;            }        }    }    void Collect(String R[],LinkNode *head[])    //依次将各非空队列中的记录收集起来    {        int k=0,i;        LinkNode *p;        for (i=0; i<Radix; i++)            for (p=head[i]; p!=NULL; p=p->next)                strcpy(R[k++],p->word);    }    void RadixSort(String R[],int n)    //对R[0..n-1]进行基数排序    {        LinkNode *head[Radix],*tail[Radix]; //定义Radix个队列        int i,j;        for (i=MaxLen-1; i>=0; i--)             //从低位到高位做d趟箱排序        {            for (j=0; j<Radix; j++)                head[j]=tail[j]=NULL;           //队列置空            Distribute(R,head,tail,i,n);        //第i趟分配            Collect(R,head);                    //第i趟收集        }    }    int main()    {        int n=6;        String R[]= {"while","if","if else","do while","for","case"};        printf("排序前:\n");        DispWord(R,n);        PreProcess(R,n);        printf("预处理后:\n");        DispWord(R,n);        RadixSort(R,n);        printf("排序结果:\n");        DispWord(R,n);        EndProcess(R,n);        printf("最终结果:\n");        DispWord(R,n);        printf("\n");        return 0;    }         输出：排序后的序列               */            #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;    }    

  运行结果：

学习心得：

体会到了基数排序的魅力。