链式基数排序

/* c1.h (程序名) */#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h> /* malloc()等 */#include<limits.h> /* INT_MAX等 */#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */#include<stdlib.h> /* atoi() */#include<io.h> /* eof() */#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */#include<process.h> /* exit() *//* 函数结果状态代码 */#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE */typedef int ElemType;/* alg10-11.c 链式基数排序 */typedef int InfoType; /* 定义其它数据项的类型 */typedef int KeyType; /* 定义RedType类型的关键字为整型 */typedef struct{KeyType key; /* 关键字项 */InfoType otherinfo; /* 其它数据项 */}RedType; /* 记录类型(同c10-1.h) */typedef char KeysType; /* 定义关键字类型为字符型 */#define MAX_NUM_OF_KEY 8 /* 关键字项数的最大值 */#define RADIX 10 /* 关键字基数，此时是十进制整数的基数 */#define MAX_SPACE 1000typedef struct{KeysType keys[MAX_NUM_OF_KEY]; /* 关键字 */InfoType otheritems; /* 其它数据项 */int next;}SLCell; /* 静态链表的结点类型 */typedef struct{SLCell r[MAX_SPACE]; /* 静态链表的可利用空间，r[0]为头结点 */int keynum; /* 记录的当前关键字个数 */int recnum; /*  静态链表的当前长度 */}SLList; /* 静态链表类型 */typedef int ArrType[RADIX]; /* 指针数组类型 */

#include "linkRadix.h"void InitList(SLList *L, RedType D[], int n){ /* 初始化静态链表L（把数组D中的数据存于L中） */char c[MAX_NUM_OF_KEY], c1[MAX_NUM_OF_KEY];int i, j, max = D[0].key; /* max为关键字的最大值 */for (i = 1; i<n; i++)if (max<D[i].key)max = D[i].key;(*L).keynum = (int)(ceil(log10((double)max)));(*L).recnum = n;for (i = 1; i <= n; i++){(*L).r[i].otheritems = D[i - 1].otherinfo;_itoa(D[i - 1].key, c, 10); /* 将10进制整型转化为字符型,存入c */for (j = strlen(c); j<(*L).keynum; j++) /* 若c的长度<max的位数,在c前补'0' */{strcpy(c1, "0");strcat(c1, c);strcpy(c, c1);}for (j = 0; j<(*L).keynum; j++)(*L).r[i].keys[j] = c[(*L).keynum - 1 - j];}}int ord(char c){ /* 返回k的映射(个位整数) */return c - '0';}void Distribute(SLCell r[], int i, ArrType f, ArrType e) /* 算法10.15 */{ /* 静态键表L的r域中记录已按(keys[0],...,keys[i-1])有序。本算法按 *//* 第i个关键字keys[i]建立RADIX个子表,使同一子表中记录的keys[i]相同。 *//* f[0..RADIX-1]和e[0..RADIX-1]分别指向各子表中第一个和最后一个记录 */int j, p;for (j = 0; j<RADIX; ++j)f[j] = 0; /* 各子表初始化为空表 */for (p = r[0].next; p; p = r[p].next){j = ord(r[p].keys[i]); /* ord将记录中第i个关键字映射到[0..RADIX-1] */if (!f[j])f[j] = p;elser[e[j]].next = p;e[j] = p; /* 将p所指的结点插入第j个子表中 */}}int succ(int i){ /* 求后继函数 */return ++i;}void Collect(SLCell r[], ArrType f, ArrType e){ /* 本算法按keys[i]自小至大地将f[0..RADIX-1]所指各子表依次链接成 *//* 一个链表，e[0..RADIX-1]为各子表的尾指针。算法10.16 */int j, t;for (j = 0; !f[j]; j = succ(j)); /* 找第一个非空子表，succ为求后继函数 */r[0].next = f[j];t = e[j]; /* r[0].next指向第一个非空子表中第一个结点 */while (j<RADIX - 1){for (j = succ(j); j<RADIX - 1 && !f[j]; j = succ(j)); /* 找下一个非空子表 */if (f[j]){ /* 链接两个非空子表 */r[t].next = f[j];t = e[j];}}r[t].next = 0; /* t指向最后一个非空子表中的最后一个结点 */}void printl(SLList L){ /* 按链表输出静态链表 */int i = L.r[0].next, j;while (i){for (j = L.keynum - 1; j >= 0; j--)printf("%c", L.r[i].keys[j]);printf(" ");i = L.r[i].next;}}void RadixSort(SLList *L){ /* L是采用静态链表表示的顺序表。对L作基数排序，使得L成为按关键字 *//* 自小到大的有序静态链表，L.r[0]为头结点。算法10.17 */int i;ArrType f, e;for (i = 0; i<(*L).recnum; ++i)(*L).r[i].next = i + 1;(*L).r[(*L).recnum].next = 0; /* 将L改造为静态链表 */for (i = 0; i<(*L).keynum; ++i){ /* 按最低位优先依次对各关键字进行分配和收集 */Distribute((*L).r, i, f, e); /* 第i趟分配 */Collect((*L).r, f, e); /* 第i趟收集 */printf("第%d趟收集后:\n", i + 1);printl(*L);printf("\n");}}void print(SLList L){ /* 按数组序号输出静态链表 */int i, j;printf("keynum=%d recnum=%d\n", L.keynum, L.recnum);for (i = 1; i <= L.recnum; i++){printf("keys=");for (j = L.keynum - 1; j >= 0; j--)printf("%c", L.r[i].keys[j]);printf(" otheritems=%d next=%d\n", L.r[i].otheritems, L.r[i].next);}}void Sort(SLList L, int adr[]) /* 改此句(类型) */{ /* 求得adr[1..L.length]，adr[i]为静态链表L的第i个最小记录的序号 */int i = 1, p = L.r[0].next;while (p){adr[i++] = p;p = L.r[p].next;}}void Rearrange(SLList *L, int adr[]) /* 改此句(类型) */{ /* adr给出静态链表L的有序次序，即L.r[adr[i]]是第i小的记录。 *//* 本算法按adr重排L.r，使其有序。算法10.18(L的类型有变) */int i, j, k;for (i = 1; i<(*L).recnum; ++i) /* 改此句(类型) */if (adr[i] != i){j = i;(*L).r[0] = (*L).r[i]; /* 暂存记录(*L).r[i] */while (adr[j] != i){ /* 调整(*L).r[adr[j]]的记录到位直到adr[j]=i为止 */k = adr[j];(*L).r[j] = (*L).r[k];adr[j] = j;j = k; /* 记录按序到位 */}(*L).r[j] = (*L).r[0];adr[j] = j;}}#define N 10void main(){RedType d[N] = { { 278, 1 }, { 109, 2 }, { 63, 3 }, { 930, 4 }, { 589, 5 }, { 184, 6 }, { 505, 7 }, { 269, 8 }, { 8, 9 }, { 83, 10 } };SLList l;int *adr;InitList(&l, d, N);printf("排序前(next域还没赋值):\n");print(l);RadixSort(&l);printf("排序后(静态链表):\n");print(l);adr = (int*)malloc((l.recnum)*sizeof(int));Sort(l, adr);Rearrange(&l, adr);printf("排序后(重排记录):\n");print(l);}