第十六周 项目3--归并排序算法改进

Posted 2022-11-16 zxt17853535692

问题及代码：

/*     
*烟台大学计算机与控制工程学院      
*作    者：张晓彤    
*完成日期：2016年12月9日  
*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。 
*/   

#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：

学习心得：

好麻烦啊