第16周外部排序之【项目2】败者树归并模拟

来源：互联网发布：软件著作权技术特点编辑：程序博客网时间：2024/05/17 08:16

编写程序，模拟改者树实现5路归并算法的过程。
设有5个文件，其中的记录的关键字如下：
F0:{17,21,∞}　F1:{5,44,∞}　F2:{10,12,∞}F3: {29,32,∞} F4: {15,56,∞}
要求将其归并为一个有序段并输出。
假设这些输入文件数据保存在内存中，输出结果也不必输出到文件，而是在屏幕上输出即可。

代码：

#include <stdio.h>#define MaxSize 20          //每个文件中最多记录#define K 5                 //5路平衡归并#define MAXKEY 32767        //最大关键字值∞#define MINKEY -32768       //最小关键字值-∞typedef int InfoType;typedef int KeyType;typedef struct              //记录类型{    KeyType key;            //关键字项    InfoType otherinfo;     //其他数据项,具体类型在主程中定义} RecType;typedef struct{    RecType recs[MaxSize];    int currec;} FileType;                 //文件类型typedef int LoserTree[K];   //败者树是完全二叉树且不含叶子RecType b[K];               //b中存放各段中取出的当前记录FileType F[K];              //存放文件记录的数组void initial(){    int i;                  //5个初始文件,当前读记录号为-1    F[0].recs[0].key=17;    F[0].recs[1].key=21;    F[0].recs[2].key=MAXKEY;    F[1].recs[0].key=5;    F[1].recs[1].key=44;    F[1].recs[2].key=MAXKEY;    F[2].recs[0].key=10;    F[2].recs[1].key=12;    F[2].recs[2].key=MAXKEY;    F[3].recs[0].key=29;    F[3].recs[1].key=32;    F[3].recs[2].key=MAXKEY;    F[4].recs[0].key=15;    F[4].recs[1].key=56;    F[4].recs[2].key=MAXKEY;    for (i=0;i<K;i++)        F[i].currec=-1;}void input(int i,int &key)  //从F[i]文件中读一个记录到b[i]中{    F[i].currec++;    key=F[i].recs[F[i].currec].key;}void output(int q)      //输出F[q]中的当前记录{    printf("输出F[%d]的关键字%d\n",q,F[q].recs[F[q].currec].key);}void Adjust(LoserTree ls,int s)//沿从叶子节点b[s]到根节点ls[0]的路径调整败者树{    int i,t;    t=(s+K)/2;          //ls[t]是b[s]的双亲节点    while(t>0)    {        if(b[s].key>b[ls[t]].key)        {            i=s;            s=ls[t];    //s指示新的胜者            ls[t]=i;        }        t=t/2;    }    ls[0]=s;}void display(LoserTree ls)  //输出败者树{    int i;    printf("败者树:");    for (i=0;i<K;i++)        if (b[ls[i]].key==MAXKEY)            printf("%d(∞) ",ls[i]);        else if (b[ls[i]].key==MINKEY)            printf("%d(-∞) ",ls[i]);        else            printf("%d(%d) ",ls[i],b[ls[i]].key);    printf("\n");}void CreateLoserTree(LoserTree ls)      //建立败者树{    int i;    b[K].key=MINKEY;    //b[K]置为最小关键字    for (i=0;i<K;i++)        ls[i]=K;        //设置ls中“败者”的初值,全部为最小关键字段号    for(i=K-1;i>=0;--i) //依次从b[K-1]，b[K-2]，…，b[0]出发调整败者        Adjust(ls,i);}void K_Merge(LoserTree ls)  //利用败者树ls将进行K路归并到输出{    int i,q;    for(i=0;i<K;++i)        //分别从k个输入归并段读入该段当前第一个记录的关键字到b        input(i,b[i].key);    CreateLoserTree(ls);    //建败者树ls,选得最小关键字为b[ls[0]].key    display(ls);    while(b[ls[0]].key!=MAXKEY)    {        q=ls[0];            //q指示当前最小关键字所在归并段        output(q);          //将编号为q的归并段中当前（关键字为b[q].key）的记录输出        input(q,b[q].key);  //从编号为q的输入归并段中读人下一个记录的关键字        if (b[q].key==MAXKEY)            printf("从F[%d]中添加关键字∞并调整\n",q);        else            printf("从F[%d]中添加关键字%d并调整\n",q,b[q].key);        Adjust(ls,q);       //调整败者树，选择新的最小关键字        display(ls);    }}int main(){    LoserTree ls;    initial();    K_Merge(ls);    printf("\n");    return 0;}

运行结果：

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