第16周项目3-归并排序算法的改进
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问题:
/** 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.cbp* 作 者:程德泉* 完成日期:2016年12月16日* 版 本 号:v1.0* 问题描述:归并排序算法的改进 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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