数据结构：外排序-多路归并

                          外排序

    外排序问题的出现，主要是因为内存不够。当需要排序的数据量过多，以至于无法一次性把所有的数据都放入内存，这导致了外排序问题的出现。解决大数据量排序的方法是：先分块排序，后进行块合并。

外排序步骤

1. 把原数据分成几段读入内存，以至于每一块都可以完整的在内存中进行排序，排序好后，写入外部存储设备。
2. 归并已排序好的数据块。

这就是归并排序在外排序中的应用。

    对每块数据进行排序，可以使用各种内排序方法：快速排序、归并排序、堆排序等。这个比较简单，下面模拟一个对排序好的数据块进行归并的过程。

#include<iostream>#include<iomanip>using namespace std;const int MAX = 100;int key[5][5] = {{ 3, 5, 7, MAX },{ 1, 6, 9, MAX },{ 2, 4, 8, MAX },{ 0, 12, 14, MAX },{ 10, 11, 13, 15, MAX }};void sort(){//使用pos记录每行正在参与排序的元素下标int pos[5];//初始化memset(pos, 0, 5*sizeof(int));int i, min, data;while (true){//找出第一个排序未完成的队列i = 0;while (i < 5 && key[i][pos[i]] == MAX)i++;if (i == 5)  //排序完成break;min = i;data = key[min][pos[min]];i++;//找出当前参与排序的所有数中最小的while (i < 5){if (key[i][pos[i]] < data){min = i;data = key[min][pos[min]];}i++;}//打印当前最小者cout << setw(4) << key[min][pos[min]];pos[min]++;}cout << endl;}int main(){cout << "------多路归并的模拟---by David---" << endl;cout << "原序列是" << endl;int i, j;for (i = 0; i < 5; i++){for (j = 0; j < 5 && key[i][j] != MAX; j++)cout << setw(4) << key[i][j];cout << endl;}cout << "经过5路归并排序" << endl;sort();system("pause");return 0;}

运行

    这是一个常见的5路归并的外排序模拟。对于每块数据的排序过程已经省略掉了，故每块数据初始时都是有序的，我们关注的是归并的过程。在每块数据的最后加一个最大值，作为块结束的标记。

完整代码下载：外排序

专栏目录

• 数据结构与算法
• C指针