不使用 sort 方法对数组进行字母排序

Posted 2023-03-16

【中文标题】不使用 sort 方法对数组进行字母排序

【英文标题】：Alphabetical sorting of an array without using the sort method

【发布时间】：2015-01-20 00:07:22

【问题描述】：

我一直在研究 Chris Pine 的 Ruby 教程，目前正在研究一种不使用 sort 对名称数组进行排序的方法。

我的代码如下。它工作得很好，但比我想象的更进一步！

puts "Please enter some names:"

name = gets.chomp

names = []

while name != ''

    names.push name

    name = gets.chomp

end

names.each_index do |first|
  names.each_index do |second|
        if names[first] < names[second]
            names[first], names[second] = names[second], names[first]
        end

  end
end

puts "The names you have entered in alphabetical order are: " + names.join(', ') 

这是我难以理解的排序。

我的理解是each_index 会查看数组中每个项目的位置。然后if 语句获取每个项目，如果数字大于下一个，它将在数组中交换它，继续这样做直到最大的数字在开始。我原以为这只会颠倒我的数组，但是它确实按字母顺序排序。

有人能告诉我这个算法是如何按字母顺序工作的吗？它在什么时候查看起始字母是什么？

提前感谢您的帮助。我敢肯定这是非常简单的事情，但经过大量搜索后我无法弄清楚！

【参考方案1】：

我认为快速排序算法是比较容易理解的算法之一：

def qsort arr
  return [] if arr.length == 0
  pivot = arr.shift
  less, more = arr.partition |e| e < pivot 
  qsort(less) + [pivot] + qsort(more)
end

puts qsort(["George","Adam","Michael","Susan","Abigail"])

这个想法是你选择一个元素（通常称为枢轴），然后将数组划分为小于枢轴的元素和大于或等于枢轴的元素。然后递归地对每个组进行排序并与枢轴组合。

【参考方案2】：

你的理解有点偏离。

你说：

然后 if 语句获取每个项目，如果数字大于下一个，则将其交换到数组中

但这不是if 语句正在做的事情。

首先，包含它的两个块只是简单地设置迭代器first 和second，每次通过块时，它们都从数组的第一个元素到最后一个元素计数。 （这是低效的，但我们将在稍后讨论有效排序。或者只是看看 Brian Adkins 的回答。）

当您到达 if 语句时，它不是比较索引本身，而是比较这些索引处的 names。

您可以通过在if 之前插入这一行来查看发生了什么。虽然这会让你的程序变得非常冗长：

puts "Comparing names[#first] which is #names[first] to names[#second] which is #names[second]..."

【参考方案3】：

我明白你为什么感到困惑——我也是。看看算法在每次交换时做了什么。我使用数字而不是名称来使顺序更清晰，但它对字符串的工作方式相同：

names = [1, 2, 3, 4]

names.each_index do |first|
  names.each_index do |second|
    if names[first] < names[second]
      names[first], names[second] = names[second], names[first]
      puts "[#names.join(', ')]"
    end
  end
end

=>

[2, 1, 3, 4]
[3, 1, 2, 4]
[4, 1, 2, 3]
[1, 4, 2, 3]
[1, 2, 4, 3]
[1, 2, 3, 4]

在这种情况下，它从一个排序列表开始，然后进行了一堆交换，然后将它们放回原处。如果你只看前几次交换，你可能会误以为它会进行降序排序。并且比较（交换if names[first] < names[second]）当然似乎意味着降序。

诀窍在于first和second之间的关系是无序的；有时first 在左边，有时在右边。这使得整个算法难以推理。

我猜这个算法是冒泡排序的一个奇怪实现，我通常看到它是这样实现的：

names.each_index do |first|
  (first + 1...names.length).each do |second|
    if names[first] > names[second]
      names[first], names[second] = names[second], names[first]
      puts "[#names.join(', ')]"
    end
  end
end

如果您在同一个排序数字数组上运行此代码，它什么也不做：数组已经排序，所以它什么也不交换。在此版本中，注意将second 始终保持在first 的右侧，并且仅当first 的值大于second 的值时才进行交换。所以在第一遍（first 为 0）中，最小的数字在位置 0 中结束，在下一次通过中，下一个最小的数字在下一个位置中结束，等等。

如果你在反向排序的数组上运行它，你可以看到它在做什么：

[3, 4, 2, 1]
[2, 4, 3, 1]
[1, 4, 3, 2]
[1, 3, 4, 2]
[1, 2, 4, 3]
[1, 2, 3, 4]

最后，这是一种可视化两种算法中发生的情况的方法。首先是修改后的版本：

  0  1  2  3
0    X  X  X
1       X  X
2          X
3

垂直轴上的数字代表first 的值。水平方向的数字代表second 的值。 X 表示算法比较和可能交换的位置。请注意，它只是对角线上方的部分。

这是您在问题中提供的算法的相同可视化：

  0  1  2  3
0 X  X  X  X
1 X  X  X  X
2 X  X  X  X
3 X  X  X  X

该算法比较所有可能的位置（毫无意义地包括沿对角线的值，其中first 和second 相等）。不过，需要注意的重要一点是，发生在对角线下方和左侧的交换表示second 在first 左侧的情况——向后的情况。还要注意，这些情况发生在 前向情况之后。

所以本质上，这个算法所做的就是对数组进行反向排序（正如您所怀疑的那样），然后然后对它进行正向排序。可能不是真正的预期，但代码确实很简单。

【参考方案4】：

或者，您可以创建一个新数组并使用 while 循环按字母顺序附加名称。删除循环中已经追加的元素，直到旧数组中没有元素为止。

sorted_names = []

while names.length!=0
    sorted_names << names.min
    names.delete(names.min)
end

puts sorted_names

【参考方案5】：

这是这种情况的递归解决方案

def my_sort(list, new_array = nil)

  return new_array if list.size <= 0
  if new_array == nil
    new_array = []
  end
  min = list.min
  new_array << min
  list.delete(min)

  my_sort(list, new_array)

end

puts my_sort(["George","Adam","Michael","Susan","Abigail"])

【参考方案6】：

这是我在不使用 sort 或 min 方法的情况下对数组中的项目进行排序的代码，考虑到每个项目的各种形式（例如字符串、整数、nil）：

def sort(objects)
    index = 0
    sorted_objects = []
  while index < objects.length
      sorted_item = objects.reduce do |min, item|
        min.to_s > item.to_s ? item : min
      end
      sorted_objects << sorted_item
      objects.delete_at(objects.find_index(sorted_item))
  end
  index += 1
  sorted_objects
end



words_2 = %wall i can say is that my life is pretty plain
p sort(words_2)
=> ["all", "can", "i", "is", "is", "life", "my", "plain", "pretty", "say", "that"]

mixed_array_1 = ["2", 1, "5", 4, "3"]
p sort(mixed_array_1)
=> [1, "2", "3", 4, "5"]

mixed_array_2 = ["George","Adam","Michael","Susan","Abigail", "", nil, 4, "5", 100]
p sort(mixed_array_2)
=> ["", nil, 100, 4, "5", "Abigail", "Adam", "George", "Michael", "Susan"]