說明
之前所介紹的排序法都是在同一個陣列中的排序,考慮今日有兩筆或兩筆以上的資料,它可能是不同陣列中的資料,或是不同檔案中的資料,如何為它們進行排序?
解法
可以使用合併排序法,合併排序法基本是將兩筆已排序的資料合併並進行排序,如果所讀入的資料尚未排序,可以先利用其它的排序方式來處理這兩筆資料,然後再將排序好的這兩筆資料合併。
有人問道,如果兩筆資料本身就無排序順序,何不將所有的資料讀入,再一次進行排序?排序的精神是儘量利用資料已排序的部份,來加快排序的效率,小筆資料的
排序較為快速,如果小筆資料排序完成之後,再合併處理時,因為兩筆資料都有排序了,所有在合併排序時會比單純讀入所有的資料再一次排序來的有效率。
那麼可不可以直接使用合併排序法本身來處理整個排序的動作?而不動用到其它的排序方式?答案是肯定的,只要將所有的數字不斷的分為兩個等分,直到最後剩一個數字為止,然後再反過來不斷的合併,就如下圖所示:
不過基本上分割又會花去額外的時間,不如使用其它較好的排序法來排序小筆資料,再使用合併排序來的有效率。
下面這個程式範例,我們使用快速排序法來處理小筆資料排序,然後再使用合併排序法處理合併的動作。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define MAX1 10 #define MAX2 10 #define SWAP(x,y) {int t; t = x; x = y; y = t;}
int partition(int[], int, int); void quickSort(int[], int, int); void mergeSort(int[], int, int[], int, int[]);
int main(void) { srand(time(NULL)); int number1[MAX1] = {0}; int number2[MAX1] = {0}; int number3[MAX1+MAX2] = {0};
printf("排序前:"); printf("\nnumber1[]:"); int i; for(i = 0; i < MAX1; i++) { number1[i] = rand() % 100; printf("%d ", number1[i]); } printf("\nnumber2[]:"); for(i = 0; i < MAX2; i++) { number2[i] = rand() % 100; printf("%d ", number2[i]); }
// 先排序兩筆資料 quickSort(number1, 0, MAX1-1); quickSort(number2, 0, MAX2-1);
printf("\n排序後:"); printf("\nnumber1[]:"); for(i = 0; i < MAX1; i++) printf("%d ", number1[i]); printf("\nnumber2[]:"); for(i = 0; i < MAX2; i++) printf("%d ", number2[i]);
// 合併排序 mergeSort(number1, MAX1, number2, MAX2, number3);
printf("\n合併後:"); for(i = 0; i < MAX1+MAX2; i++) printf("%d ", number3[i]); printf("\n");
return 0; }
int partition(int number[], int left, int right) { int s = number[right]; int i = left - 1; int j; for(j = left; j < right; j++) { if(number[j] <= s) { i++; SWAP(number[i], number[j]); } } SWAP(number[i+1], number[right]); return i+1; }
void quickSort(int number[], int left, int right) { if(left < right) { int q = partition(number, left, right); quickSort(number, left, q-1); quickSort(number, q+1, right); } }
void mergeSort(int number1[], int M, int number2[], int N, int number3[]) { int i = 0, j = 0, k = 0; while(i < M && j < N) { if(number1[i] <= number2[j]) number3[k++] = number1[i++]; else number3[k++] = number2[j++]; }
while(i < M) number3[k++] = number1[i++]; while(j < N) number3[k++] = number2[j++]; }
public class Sort { // number1、number2 必須排序過 public static int[] merge(int[] number1, int[] number2) { int[] number3 = new int[number1.length + number2.length]; int i = 0, j = 0, k = 0; while(i < number1.length && j < number2.length) { if(number1[i] <= number2[j]) number3[k++] = number1[i++]; else number3[k++] = number2[j++]; }
while(i < number1.length) number3[k++] = number1[i++]; while(j < number2.length) number3[k++] = number2[j++]; return number3; } }
def sort(nb1, nb2): if len(nb1) == 0: return nb2 elif len(nb2) == 0: return nb1 elif nb1[0] < nb2[0]: return [nb1[0]] + sort(nb1[1:], nb2) else: return [nb1[0]] + sort(nb1, nb2[1:]) number1 = [4,13,6,6,2,7,2,9,29] number2 = [4,13,6,6,2,7,2,9,29] number1.sort() number2.sort() print(sort(number1, number2))
object Sort { def merge(nb1: List[Int], nb2: List[Int]): List[Int] = (nb1, nb2) match { case (Nil, _) => nb2 case (_, Nil) => nb1 case (head1 :: tail1, head2 :: tail2) => if(head1 <= head2) head1 :: merge(tail1, nb2) else head2 :: merge(nb1, tail2) } }
Sort.merge(List(1,2,3,4,5,6,7), List(1,2,3,4,5,6,7)).foreach(print)
def sort(nb1, nb2) if nb1.empty? return nb2 elsif nb2.empty? return nb1 elsif nb1[0] < nb2[0] return [nb1[0]] + sort(nb1[1..-1], nb2) else return [nb1[0]] + sort(nb1, nb2[1..-1]) end end
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