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。
#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) { srand(time(NULL)); int number[MAX] = {0}; printf("排序前:"); int i; for(i = 0; i < MAX; i++) { number[i] = rand() % 100; printf("%d ", number[i]); }
shakerSort(number);
printf("\n排序後:"); for(i = 0; i < MAX; i++) { printf("%d ", number[i]); } return 0; }
void shakerSort(int number[]) { int left = 0, right = MAX - 1, shift = 0;
while(left < right) { // 向右進行氣泡排序 int i; for(i = left; i < right; i++) { if(number[i] > number[i+1]) { SWAP(number[i], number[i+1]); shift = i; } } right = shift;
// 向左進行氣泡排序 int k; for(k = right; k > left; k--) { if(number[k] < number[k-1]) { SWAP(number[k], number[k-1]); shift = k; } } left = shift; } }
public class Sort { public static void sort(int[] number) { int left = 0; int right = number.length - 1; int shift = 0;
while(left < right) { // 向右進行氣泡排序 for(int 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(int 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 = number[i]; number[i] = number[j]; number[j] = t; } }
def sort(number): left = 0 right = len(number) - 1 shift = 0 while left < right: for i in range(left, right): if number[i] > number[i + 1]: number[i], number[i + 1] = number[i + 1], number[i] shift = i right = shift for i in range(right, left, -1): if number[i] < number[i - 1]: number[i], number[i - 1] = number[i - 1], number[i] shift = i left = shift
object Sort { def shark(number: Array[Int]) { var left = 0 var right = number.length - 1 var shift = 0 while(left < right) { for(i <- left until right if number(i) > number(i + 1)) { swap(number, i, i + 1) shift = i } right = shift for(i <- right until left if number(i) > number(i - 1)) { swap(number, i, i - 1) shift = i } left = shift } } private def swap(number: Array[Int], i: Int, j: Int) { val t = number(i) number(i) = number(j) number(j) = t } }
def sort(number) left = 0 right = number.length - 1 shift = 0 while left < right left.upto(right - 1) { |i| if number[i] > number[i + 1] number[i], number[i + 1] = number[i + 1], number[i] shift = i end } right = shift right.downto(left + 1) { |i| if number[i] < number[i - 1] number[i], number[i - 1] = number[i - 1], number[i] shift = i end } left = shift end end
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