implémentation du tri par fusion en C++
J'ai étudié la théorie de la fusion mais je ne sais pas comment l'implémenter en C++. Ma question est, le type de fusion crée des tableaux dans la récursivité. Mais lors de la mise en œuvre, comment crée-t-on des tableaux au moment de l'exécution? ou quelle est l'approche générale pour cela?
Merci.
Basé sur le code ici: http://cplusplus.happycodings.com/algorithms/code17.html
// Merge Sort
#include <iostream>
using namespace std;
int a[50];
void merge(int,int,int);
void merge_sort(int low,int high)
{
int mid;
if(low<high)
{
mid = low + (high-low)/2; //This avoids overflow when low, high are too large
merge_sort(low,mid);
merge_sort(mid+1,high);
merge(low,mid,high);
}
}
void merge(int low,int mid,int high)
{
int h,i,j,b[50],k;
h=low;
i=low;
j=mid+1;
while((h<=mid)&&(j<=high))
{
if(a[h]<=a[j])
{
b[i]=a[h];
h++;
}
else
{
b[i]=a[j];
j++;
}
i++;
}
if(h>mid)
{
for(k=j;k<=high;k++)
{
b[i]=a[k];
i++;
}
}
else
{
for(k=h;k<=mid;k++)
{
b[i]=a[k];
i++;
}
}
for(k=low;k<=high;k++) a[k]=b[k];
}
int main()
{
int num,i;
cout<<"*******************************************************************
*************"<<endl;
cout<<" MERGE SORT PROGRAM
"<<endl;
cout<<"*******************************************************************
*************"<<endl;
cout<<endl<<endl;
cout<<"Please Enter THE NUMBER OF ELEMENTS you want to sort [THEN
PRESS
ENTER]:"<<endl;
cin>>num;
cout<<endl;
cout<<"Now, Please Enter the ( "<< num <<" ) numbers (ELEMENTS) [THEN
PRESS ENTER]:"<<endl;
for(i=1;i<=num;i++)
{
cin>>a[i] ;
}
merge_sort(1,num);
cout<<endl;
cout<<"So, the sorted list (using MERGE SORT) will be :"<<endl;
cout<<endl<<endl;
for(i=1;i<=num;i++)
cout<<a[i]<<" ";
cout<<endl<<endl<<endl<<endl;
return 1;
}
Pour répondre à la question: La création de tableaux de taille dynamique au moment de l'exécution s'effectue à l'aide de std::vector<T>. Idéalement, vous obtiendrez votre contribution en utilisant l’une de ces méthodes. Sinon, il est facile de les convertir. Par exemple, vous pouvez créer deux tableaux comme celui-ci:
template <typename T>
void merge_sort(std::vector<T>& array) {
if (1 < array.size()) {
std::vector<T> array1(array.begin(), array.begin() + array.size() / 2);
merge_sort(array1);
std::vector<T> array2(array.begin() + array.size() / 2, array.end());
merge_sort(array2);
merge(array, array1, array2);
}
}
Cependant, l'allocation de tableaux dynamiques est relativement lente et doit généralement être évitée lorsque cela est possible. Pour le tri par fusion, vous pouvez simplement trier les sous-séquences du tableau d'origine et les fusionner sur place. Il semble que std::inplace_merge() demande des itérateurs bidirectionnels.
J’ai terminé la méthode de fusion de DietmarKühl. J'espère que ça aide tout.
template <typename T>
void merge(vector<T>& array, vector<T>& array1, vector<T>& array2) {
array.clear();
int i, j, k;
for( i = 0, j = 0, k = 0; i < array1.size() && j < array2.size(); k++){
if(array1.at(i) <= array2.at(j)){
array.Push_back(array1.at(i));
i++;
}else if(array1.at(i) > array2.at(j)){
array.Push_back(array2.at(j));
j++;
}
k++;
}
while(i < array1.size()){
array.Push_back(array1.at(i));
i++;
}
while(j < array2.size()){
array.Push_back(array2.at(j));
j++;
}
}
template <typename T>
void merge_sort(std::vector<T>& array) {
if (1 < array.size()) {
std::vector<T> array1(array.begin(), array.begin() + array.size() / 2);
merge_sort(array1);
std::vector<T> array2(array.begin() + array.size() / 2, array.end());
merge_sort(array2);
merge(array, array1, array2);
}
}
J'ai réorganisé la réponse sélectionnée, utilisé des pointeurs pour les tableaux et la saisie de l'utilisateur pour le nombre de chiffres n'est pas prédéfinie.
#include <iostream>
using namespace std;
void merge(int*, int*, int, int, int);
void mergesort(int *a, int*b, int start, int end) {
int halfpoint;
if (start < end) {
halfpoint = (start + end) / 2;
mergesort(a, b, start, halfpoint);
mergesort(a, b, halfpoint + 1, end);
merge(a, b, start, halfpoint, end);
}
}
void merge(int *a, int *b, int start, int halfpoint, int end) {
int h, i, j, k;
h = start;
i = start;
j = halfpoint + 1;
while ((h <= halfpoint) && (j <= end)) {
if (a[h] <= a[j]) {
b[i] = a[h];
h++;
} else {
b[i] = a[j];
j++;
}
i++;
}
if (h > halfpoint) {
for (k = j; k <= end; k++) {
b[i] = a[k];
i++;
}
} else {
for (k = h; k <= halfpoint; k++) {
b[i] = a[k];
i++;
}
}
// Write the final sorted array to our original one
for (k = start; k <= end; k++) {
a[k] = b[k];
}
}
int main(int argc, char** argv) {
int num;
cout << "How many numbers do you want to sort: ";
cin >> num;
int a[num];
int b[num];
for (int i = 0; i < num; i++) {
cout << (i + 1) << ": ";
cin >> a[i];
}
// Start merge sort
mergesort(a, b, 0, num - 1);
// Print the sorted array
cout << endl;
for (int i = 0; i < num; i++) {
cout << a[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
#include <iostream>
using namespace std;
template <class T>
void merge_sort(T array[],int beg, int end){
if (beg==end){
return;
}
int mid = (beg+end)/2;
merge_sort(array,beg,mid);
merge_sort(array,mid+1,end);
int i=beg,j=mid+1;
int l=end-beg+1;
T *temp = new T [l];
for (int k=0;k<l;k++){
if (j>end || (i<=mid && array[i]<array[j])){
temp[k]=array[i];
i++;
}
else{
temp[k]=array[j];
j++;
}
}
for (int k=0,i=beg;k<l;k++,i++){
array[i]=temp[k];
}
delete temp;
}
int main() {
float array[] = {1000.5,1.2,3.4,2,9,4,3,2.3,0,-5};
int l = sizeof(array)/sizeof(array[0]);
merge_sort(array,0,l-1);
cout << "Result:\n";
for (int k=0;k<l;k++){
cout << array[k] << endl;
}
return 0;
}
Je sais que cette question a déjà reçu une réponse, mais j'ai décidé d'ajouter mes deux centimes. Voici le code pour un tri de fusion qui utilise uniquement de l'espace supplémentaire dans l'opération de fusion (et cet espace supplémentaire est un espace temporaire qui sera détruit lorsque la pile est éjectée). En fait, vous verrez dans ce code qu'il n'y a pas d'utilisation d'opérations de tas (pas de déclaration de new nulle part).
J'espère que cela t'aides.
void merge(int *arr, int size1, int size2) {
int temp[size1+size2];
int ptr1=0, ptr2=0;
int *arr1 = arr, *arr2 = arr+size1;
while (ptr1+ptr2 < size1+size2) {
if (ptr1 < size1 && arr1[ptr1] <= arr2[ptr2] || ptr1 < size1 && ptr2 >= size2)
temp[ptr1+ptr2] = arr1[ptr1++];
if (ptr2 < size2 && arr2[ptr2] < arr1[ptr1] || ptr2 < size2 && ptr1 >= size1)
temp[ptr1+ptr2] = arr2[ptr2++];
}
for (int i=0; i < size1+size2; i++)
arr[i] = temp[i];
}
void mergeSort(int *arr, int size) {
if (size == 1)
return;
int size1 = size/2, size2 = size-size1;
mergeSort(arr, size1);
mergeSort(arr+size1, size2);
merge(arr, size1, size2);
}
int main(int argc, char** argv) {
int num;
cout << "How many numbers do you want to sort: ";
cin >> num;
int a[num];
for (int i = 0; i < num; i++) {
cout << (i + 1) << ": ";
cin >> a[i];
}
// Start merge sort
mergeSort(a, num);
// Print the sorted array
cout << endl;
for (int i = 0; i < num; i++) {
cout << a[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
Voici un moyen de le mettre en œuvre, en utilisant simplement des tableaux.
#include <iostream>
using namespace std;
//The merge function
void merge(int a[], int startIndex, int endIndex)
{
int size = (endIndex - startIndex) + 1;
int *b = new int [size]();
int i = startIndex;
int mid = (startIndex + endIndex)/2;
int k = 0;
int j = mid + 1;
while (k < size)
{
if((i<=mid) && (a[i] < a[j]))
{
b[k++] = a[i++];
}
else
{
b[k++] = a[j++];
}
}
for(k=0; k < size; k++)
{
a[startIndex+k] = b[k];
}
delete []b;
}
//The recursive merge sort function
void merge_sort(int iArray[], int startIndex, int endIndex)
{
int midIndex;
//Check for base case
if (startIndex >= endIndex)
{
return;
}
//First, divide in half
midIndex = (startIndex + endIndex)/2;
//First recursive call
merge_sort(iArray, startIndex, midIndex);
//Second recursive call
merge_sort(iArray, midIndex+1, endIndex);
merge(iArray, startIndex, endIndex);
}
//The main function
int main(int argc, char *argv[])
{
int iArray[10] = {2,5,6,4,7,2,8,3,9,10};
merge_sort(iArray, 0, 9);
//Print the sorted array
for(int i=0; i < 10; i++)
{
cout << iArray[i] << endl;
}
return 0;
}
Le problème avec le tri par fusion est la fusion. Si vous n'avez pas réellement besoin de mettre en œuvre la fusion, alors c'est assez simple (pour un vecteur d'ints):
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
typedef vector<int>::iterator iter;
void mergesort(iter b, iter e) {
if (e -b > 1) {
iter m = b + (e -b) / 2;
mergesort(b, m);
mergesort(m, e);
inplace_merge(b, m, e);
}
}
Ce serait facile à comprendre:
#include <iostream>
using namespace std;
void Merge(int *a, int *L, int *R, int p, int q)
{
int i, j=0, k=0;
for(i=0; i<p+q; i++)
{
if(j==p) //When array L is empty
{
*(a+i) = *(R+k);
k++;
}
else if(k==q) //When array R is empty
{
*(a+i) = *(L+j);
j++;
}
else if(*(L+j) < *(R+k)) //When element in L is smaller than element in R
{
*(a+i) = *(L+j);
j++;
}
else //When element in R is smaller or equal to element in L
{
*(a+i) = *(R+k);
k++;
}
}
}
void MergeSort(int *a, int len)
{
int i, j;
if(len > 1)
{
int p = len/2 + len%2; //length of first array
int q = len/2; //length of second array
int L[p]; //first array
int R[q]; //second array
for(i=0; i<p; i++)
{
L[i] = *(a+i); //inserting elements in first array
}
for(i=0; i<q; i++)
{
R[i] = *(a+p+i); //inserting elements in second array
}
MergeSort(&L[0], p);
MergeSort(&R[0], q);
Merge(a, &L[0], &R[0], p, q); //Merge arrays L and R into A
}
else
{
return; //if array only have one element just return
}
}
int main()
{
int i, n;
int a[100000];
cout<<"Enter numbers to sort. When you are done, enter -1\n";
i=0;
while(true)
{
cin>>n;
if(n==-1)
{
break;
}
else
{
a[i] = n;
i++;
}
}
int len = i;
MergeSort(&a[0], len);
for(i=0; i<len; i++)
{
cout<<a[i]<<" ";
}
return 0;
}