說明
請看看之前介紹過的氣泡排序法:
for(i = 0; i < MAX-1 && flag == 1; i++) {
flag = 0;
for(j = 0; j < MAX-i-1; j++) {
if(number[j+1] < number[j]) {
SWAP(number[j+1], number[j]);
flag = 1;
}
}
}
事實上這個氣泡排序法已經不是單純的氣泡排序了,它使用了旗標與右端左移兩個方法來改進排序的效能,而Shaker排序法使用到後面這個觀念進一步改良氣泡排序法。
解法
在上面的氣泡排序法中,交換的動作並不會一直進行至陣列的最後一個,而是會進行至MAX-i-1,所以排序的過程中,陣列右方排序好的元素會一直增加,使得左邊排序的次數逐漸減少,如我們的例子所示:
排序前:95 27 90 49 80 58 6 9 18 50
- 27 90 49 80 58 6 9 18 50 [95] 95浮出
- 27 49 80 58 6 9 18 50 [90 95] 90浮出
- 27 49 58 6 9 18 50 [80 90 95] 80浮出
- 27 49 6 9 18 50 [58 80 90 95] ......
- 27 6 9 18 49 [50 58 80 90 95] ......
- 6 9 18 27 [49 50 58 80 90 95] ......
- 6 9 18 [27 49 50 58 80 90 95]
方括號括住的部份表示已排序完畢,Shaker排序使用了這個概念,如果讓左邊的元素也具有這樣的性質,讓左右兩邊的元素都能先排序完成,如此未排序的元素會集中在中間,由於左右兩邊同時排序,中間未排序的部份將會很快的減少。
方法就在於氣泡排序的雙向進行,先讓氣泡排序由左向右進行,再來讓氣泡排序由右往左進行,如此完成一次排序的動作,而您必須使用left與right兩個旗標來記錄左右兩端已排序的元素位置。
一個排序的例子如下所示:
排序前:45 19 77 81 13 28 18 19 77 11
往右排序:19 45 77 13 28 18 19 77 11 [81]
向左排序:[11] 19 45 77 13 28 18 19 77 [81]
往右排序:[11] 19 45 13 28 18 19 [77 77 81]
向左排序:[11 13] 19 45 18 28 19 [77 77 81]
往右排序:[11 13] 19 18 28 19 [45 77 77 81]
向左排序:[11 13 18] 19 19 28 [45 77 77 81]
往右排序:[11 13 18] 19 19 [28 45 77 77 81]
向左排序:[11 13 18 19 19] [28 45 77 77 81]
如上所示,括號中表示左右兩邊已排序完成的部份,當left > right時,則排序完成。
實作
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define MAX 10 #define SWAP(x,y) {int t; t = x; x = y; y = t;}
void shakersort(int[]);
int main(void) { int number[MAX] = {0}; int i;
srand(time(NULL));
printf("排序前:"); for(i = 0; i < MAX; i++) { number[i] = rand() % 100; printf("%d ", number[i]); }
shakersort(number);
printf("\n");
return 0; }
void shakersort(int number[]) { int i, left = 0, right = MAX - 1, shift = 0;
while(left < right) { // 向右進行氣泡排序 for(i = left; i < right; i++) { if(number[i] > number[i+1]) { SWAP(number[i], number[i+1]); shift = i; } } right = shift;
printf("\n往右排序:"); for(i = 0; i < MAX; i++) printf("%d ", number[i]);
// 向左進行氣泡排序 for(i = right; i > left; i--) { if(number[i] < number[i-1]) { SWAP(number[i], number[i-1]); shift = i; } } left = shift;
printf("\n向左排序:"); for(i = 0; i < MAX; i++) printf("%d ", number[i]); } }
public class ShakerSort { public static void sort(int[] number) { int i, left = 0, right = number.length - 1, shift = 0;
while(left < right) { // 向右進行氣泡排序 for(i = left; i < right; i++) { if(number[i] > number[i+1]) { swap(number, i, i+1); shift = i; } } right = shift;
// 向左進行氣泡排序 for(i = right; i > left; i--) { if(number[i] < number[i-1]) { swap(number, i ,i-1); shift = i; } } left = shift; } }
private static void swap(int[] number, int i, int j) { int t; t = number[i]; number[i] = number[j]; number[j] = t; } }
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