第十六周项目3-归并排序算法的改进

来源：互联网发布：常用的java服务器编辑：程序博客网时间：2024/05/08 04:31

/*   * Copyright (c)2016,烟台大学计算机与控制工程学院   * All rights reserved.   * 文件名称：项目3.cpp   * 作    者：高金艳   * 完成日期：2016年12月14日   * 版 本 号：v1.0    *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。  试按上面的思路，重新实现归并排序算法。 *输入描述：无   *程序输出：测试数据   */

代码：

#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：

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