1. 程式人生 > >桶排序-《演算法導論》學習筆記九

桶排序-《演算法導論》學習筆記九

桶排序要求資料均勻、獨立分佈在某個區間上,然後將待排序值按某個區間劃分為幾個區間陣列,然後將待排序的數按這個區間劃分公式有序放入對應桶中,這樣放完之後再按順序從桶中拿出來一個一個放入原陣列。
c程式碼桶可以用連結串列,如待排序陣列的值為0-99,那麼桶可以劃分為0-9、10-19、20-29…..,這樣就得到了10個桶陣列連結串列,然後遍歷待排序的陣列,將值/10後以連結串列插入排序方式放入對應桶連結串列中(就像打撲克一樣從前往後遍歷,能插入就插入),待所有數遍歷完後,就得到了桶資料了,然後再排序0-9的桶,每個桶做連結串列遍歷取資料,直接從陣列0開始插入到待排序陣列,程式碼:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>

//#define DEBUG

typedef struct bucket_data {
    int no;
    struct bucket_data *next;
} bucket_data;

void sort_insert( bucket_data *, int );

void bucket_sort( int *arr, int len )
{
    bucket_data *tmp_arr = ( bucket_data * )malloc( sizeof(bucket_data) * 10 );
    int i = 0, count = 0;

    //初始化連結串列頭陣列
    for ( i = 0; i < 10; i++ ) {
        tmp_arr[i].next = NULL;
    }

    //遍歷資料並有序插入到相應連結串列中
    for ( i = 0; i < len; i++ ) {
        sort_insert( &tmp_arr[arr[i] / 10], arr[i] );
    }

    //從連結串列中取資料到陣列
    count = 0;
    for ( i = 0; i < 10; i++ ) {
        bucket_data *p = tmp_arr[i].next;
        bucket_data *free_p = NULL;
        #ifdef DEBUG
            printf("bucket[%d]:\n", i);
        #endif
        while( p != NULL ) {
        #ifdef DEBUG
            printf("%d ", p->no);
        #endif
            free_p = p;
            arr[count] = p->no;
            count++;
            p = p->next;
            free( free_p );
        }
        #ifdef DEBUG
            printf("\n");
        #endif
    }

    free( tmp_arr );
}
void sort_insert( bucket_data *head, int no )
{
    bucket_data *p = head;
    bucket_data *data = ( bucket_data * )malloc( sizeof(bucket_data) );
    data->no = no;
    data->next = NULL;

    while ( p != NULL && p->next != NULL ) {
        if ( p->next->no >= no ) {
            data->next = p->next;
            p->next = data;
            break;
        }
        p = p->next;
    }

    if ( p->next == NULL ) {
        p->next = data;
    }
}
void check_is_inc_arr( 
    int *arr, 
    int len )
{
    int i = 0;

    for ( i = 0; i < len; i++ ) {
        if ( arr[i] < arr[i - 1] ) {
            printf("check_is_inc_arr fail.\n");
            return;
        }   
    }
}
//初始化隨機陣列
void initArr( int *arr, int lowV,
    int upV, int len )
{
    int i = 0;
    int size = upV - lowV;

    for ( i = 0; i < len; i++ )
    {
        arr[i] = rand() % size + lowV;
    }
}
void print_arr( 
    int *arr, 
    int len )
{
    int i = 0;

    printf("\n=============================================\n");
    for ( i = 0; i < len; i++ ) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n=============================================\n");
}
int main(
    int argc,
    char **argv )
{
    if ( argc != 4 ) {
        printf("input array length and the random value range.\n");
        exit( 0 );
    }

    srand( (int)time(NULL) );

    int length = atoi( argv[1] );
    int lowV = atoi( argv[2] );
    int upV = atoi( argv[3] );

    int *arr = ( int * )malloc( sizeof(int) * (length) );

    int i = 1000;

    for ( ; i > 0; i-- ) {
        initArr( arr, lowV, upV, length );
        //print_arr( arr, length );
        bucket_sort( arr, length );
        //print_arr( arr, length );
        check_is_inc_arr( arr, length );
    }

    return 0;
}