
🔥个人主页:艾莉丝努力练剑 ❄专栏传送门:《C语言》、《数据结构与算法》、C语言刷题12天IO强训、LeetCode代码强化刷题 🍉学习方向:C/C++方向 ⭐️人生格言:为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平
这个用来测试代码的对比排序性能的代码博主依然还是附在下面,大家可以对比一下各种排序算法的运行时间,从而对不同排序方法的时间复杂度有更加直观地认识:
//测试排序的性能对比
void TestOP()
{
srand(time(0));
const int N = 100000;
int* a1 = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
int* a2 = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
int* a3 = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
int* a4 = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
int* a5 = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
int* a6 = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
int* a7 = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
for (int i = 0; i < N; ++i)
{
a1[i] = rand();
a2[i] = a1[i];
a3[i] = a1[i];
a4[i] = a1[i];
a5[i] = a1[i];
a6[i] = a1[i];
a7[i] = a1[i];
}
//begin和end的时间差就是
int begin1 = clock();
InsertSort(a1, N);
int end1 = clock();
int begin2 = clock();
ShellSort(a2, N);
int end2 = clock();
int begin3 = clock();
SelectSort(a3, N);
int end3 = clock();
int begin4 = clock();
HeapSort(a4, N);
int end4 = clock();
int begin5 = clock();
QuickSort(a5, 0, N - 1);
int end5 = clock();
int begin6 = clock();
MergeSort(a6, N);
int end6 = clock();
int begin7 = clock();
BubbleSort(a7, N);
int end7 = clock();
printf("InsertSort:%d\n", end1 - begin1);
printf("ShellSort:%d\n", end2 - begin2);
printf("SelectSort:%d\n", end3 - begin3);
printf("HeapSort:%d\n", end4 - begin4);
printf("QuickSort:%d\n", end5 - begin5);
printf("MergeSort:%d\n", end6 - begin6);
printf("BubbleSort:%d\n", end7 - begin7);
free(a1);
free(a2);
free(a3);
free(a4);
free(a5);
free(a6);
free(a7);
}前言:本篇文章,我们继续来介绍排序相关拓展的加餐部分的知识点,在初阶的数据结构与算法阶段,我们把知识点分成三部分,复杂度作为第一部分,顺序表和链表、栈和队列、二叉树为第二部分,排序为第二部分,我们之前已经介绍完了第一部分:算法复杂度和第二部分:顺序表和链表、栈和队列、二叉树。本文我们继续学习第三部分中的排序的内容。
本文和上一篇文章属于是加餐,大家先掌握排序的主线内容再来看这些比较好。
先掌握排序数据结构的主线内容——插入排序、选择排序、交换排序、归并排序——再来看加餐。
上篇文章链接放在这里,当然结尾照例也挂了链接:
【数据结构与算法】数据结构初阶:排序内容加餐(一)——快速排序:三路划分、自省排序【数据结构与算法】数据结构初阶:排序内容加餐(一)——快速排序:三路划分、自省排序


画图理解:




以下是文件归并排序代码实现——
代码实现:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
//创建N个随机数,写到文件中
void CreatNData()
{
//造数据
int n = 10000000;
srand(time(0));
const char* file = "data.txt";
FILE* fin = fopen(file, "w");
if (fin == NULL)
{
perror("fopen error");
return;
}
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
int x = rand() + i;
fprintf(fin, "% d\n", x);
}
fclose(fin);
}
int compare(const void* a, const void* b)
{
return(*(int*)a - *(int*)b);
}
//返回实际读到的数据个数,没有数据了返回0
int ReadNDataSortToFile(FILE* fout, int n, const char* file1)
{
int x = 0;
int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
if (a == NULL)
{
perror("malloc error");
return 0;
}
//想读取n个数据,如果遇到文件结束,应该读到j个
int j = 0;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
if (fscanf(fout, "%d", &x) == EOF)
break;
a[j++] = x;
}
if (j == 0)
{
free(a);
return 0;
}
//排序
qsort(a, j, sizeof(int), compare);
FILE* fin = fopen(file1, "w");
if (fin == NULL)
{
free(a);
perror("fopen error");
return 0;
}
//写回file1文件
for (int i = 0; i < j; i++)
{
fprintf(fin, "%d\n", a[j]);
}
free(a);
fclose(fin);
return j;
}
void MergeFile(const char* file1, const char* file2, const char* mfile)
{
FILE* fout1 = fopen(file1, "r");
if (fout1 == NULL)
{
perror("fopen error");
return;
}
FILE* fout2 = fopen(file2, "r");
if (fout2 == NULL)
{
perror("fopen error");
return;
}
FILE* mfin = fopen(mfile, "w");
if (mfin == NULL)
{
perror("fopen error");
return;
}
//归并逻辑
int x1 = 0;
int x2 = 0;
int ret1 = fscanf(fout1, "%d", &x1);
int ret2 = fscanf(fout2, "%d", &x2);
while (ret1 != EOF && ret2 != EOF)
{
if (x1 < x2)
{
fprintf(mfin, "%d\n", x1);
ret1 = fscanf(fout1, "%d", &x1);
}
else
{
fprintf(mfin, "%d\n", x2);
ret2 = fscanf(fout2, "%d", &x2);
}
}
while (ret1 != EOF)
{
fprintf(mfin, "%d\n", x1);
ret1 = fscanf(fout1, "%d", &x1);
}
while (ret2 != EOF)
{
fprintf(mfin, "%d\n", x2);
ret2 = fscanf(fout2, "%d", &x2);
}
fclose(fout1);
fclose(fout2);
fclose(mfin);
}
int main()
{
CreatNData();
const char* file1 = "file1.txt";
const char* file2 = "file1.txt";
const char* mfile = "file1.txt";
FILE* fout = fopen("data.txt", "r");
if (fout == NULL)
{
perror("fopen error");
return;
}
int m = 1000000;
ReadNDataSortToFile(fout, m, file1);
ReadNDataSortToFile(fout, m, file2);
while (1)
{
MergeFile(file1, file2, mfile);
//删除file1和file2
remove(file1);
remove(file2);
//重命名mfile为file1
rename(mfile, file1);
//当再去读取数据,一个都读不到,说明此时已经没有数据了
//已经归并完成,归并结果在file1
int n = 0;
if ((n = ReadNDataSortToFile(fout, m, file2)) == 0)
break;
//if (n < 100)
//{
// int x = 0;
//}
}
return 0;
}注意:下图这里的m不要看错,一定要擦亮眼睛,铸币博主没注意,在这里写了个100,1000000个数据跑得那速度让铸币主包怀疑自己的电脑被夺舍了,主包还以为1946年那台世界上第一台计算机“埃尼阿克”的幽灵把主包电脑摄魂了,没想到是主包一开始测试的时候在这里写了个100忘记改掉了。。。大家不要犯跟博主一样的错误。

往期回顾:
【数据结构与算法】数据结构初阶:排序内容加餐(一)——快速排序:三路划分、自省排序【数据结构与算法】数据结构初阶:排序内容加餐(一)——快速排序:三路划分、自省排序
本期内容需要回顾的C语言知识如下面的截图中所示(指针博主写了6篇,列出来有水字数嫌疑了,就只放指针第六篇的网址,博主在指针(六)把指针部分的前五篇的网址都放在【往期回顾】了,点击【传送门】就可以看了)。 大家如果对前面部分的知识点印象不深,可以去上一篇文章的结尾部分看看,博主把需要回顾的知识点相关的博客的链接都放在上一篇文章了,上一篇文章的链接博主放在下面了:
【数据结构与算法】数据结构初阶:详解顺序表和链表(三)——单链表(上)
结语:本篇文章到这里就结束了,对数据结构的排序知识感兴趣的友友们可以在评论区留言,博主创作时可能存在笔误,或者知识点不严谨的地方,大家多担待,如果大家在阅读的时候发现了行文有什么错误欢迎在评论区斧正,再次感谢友友们的关注和支持!