Сортировка подсчетом сложных объектов — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
Строка 1: Строка 1:
Иногда надо отсортировать набор каких либо "сложных" данных, например, структур, в которых несколько полей, и сортировать надо по одному из полей.
+
Иногда надо отсортировать набор каких либо "сложных" данных, например, структур, в которых несколько полей, и сортировать надо по одному из них.
В данном случае предполагается, что величины, хранящиеся в данных ключах, позволяют сортировать подсчетом.
+
В данном случае для [[Сортировка подсчетом|сортировки подсчетом]] предполагается, что величины, хранящиеся в данных ключах, являются целыми числами от 0 до k - 1.
  
 
Мы будем использовать все тот же алгоритм, что и для обыкновенных целых чисел, но с небольшой модификацией. Она необходима для разрешения следующей проблемы: разные структуры могут иметь одинаковые ключи. Нам надо каким-либо образом это учитывать.
 
Мы будем использовать все тот же алгоритм, что и для обыкновенных целых чисел, но с небольшой модификацией. Она необходима для разрешения следующей проблемы: разные структуры могут иметь одинаковые ключи. Нам надо каким-либо образом это учитывать.
Строка 8: Строка 8:
  
 
Избавиться от этих недостатков можно следующим образом.
 
Избавиться от этих недостатков можно следующим образом.
[[Файл:massA.png|400px|]]
+
 
 +
[[Файл:massA.png|800px|]]
 +
 
 
* Подсчитаем количество разных ключей в списке (пусть их будет k), а также количество ключей каждого вида. Пусть массив Р[i] содержит количество ключей, равных i. Очевидно, что это делается за О(n).
 
* Подсчитаем количество разных ключей в списке (пусть их будет k), а также количество ключей каждого вида. Пусть массив Р[i] содержит количество ключей, равных i. Очевидно, что это делается за О(n).
 
* Пусть для определенности P[1], P[2], ..., P[k] не равны нулю. Тогда разобьем массив А на k блоков, длина каждого из которых равна соотв. P[1], P[2], ..., P[k], и поставим над первым элементом каждого блока по указателю point_i, который в дальнейшем будет указывать на первый свободный элемент в своем блоке i.
 
* Пусть для определенности P[1], P[2], ..., P[k] не равны нулю. Тогда разобьем массив А на k блоков, длина каждого из которых равна соотв. P[1], P[2], ..., P[k], и поставим над первым элементом каждого блока по указателю point_i, который в дальнейшем будет указывать на первый свободный элемент в своем блоке i.

Версия 23:54, 16 мая 2011

Иногда надо отсортировать набор каких либо "сложных" данных, например, структур, в которых несколько полей, и сортировать надо по одному из них. В данном случае для сортировки подсчетом предполагается, что величины, хранящиеся в данных ключах, являются целыми числами от 0 до k - 1.

Мы будем использовать все тот же алгоритм, что и для обыкновенных целых чисел, но с небольшой модификацией. Она необходима для разрешения следующей проблемы: разные структуры могут иметь одинаковые ключи. Нам надо каким-либо образом это учитывать.

Пусть далее исходня последовательность из n структур хранится в массиве С, а отсортированная - в А, причем ее ключи прина Как можно модифицировать алгоритм? Например, сделать изкаждой ячейки массива А список, в который будем добавлять структуры с одинаковыми ключами. Однако, этот вариант плох тем, что надо поддерживать сам список, что не является самым простым решением. К тому же нам надо будет хранить дополнительную информацию в виде ссылок на следующий элемент в списке.

Избавиться от этих недостатков можно следующим образом.

MassA.png

  • Подсчитаем количество разных ключей в списке (пусть их будет k), а также количество ключей каждого вида. Пусть массив Р[i] содержит количество ключей, равных i. Очевидно, что это делается за О(n).
  • Пусть для определенности P[1], P[2], ..., P[k] не равны нулю. Тогда разобьем массив А на k блоков, длина каждого из которых равна соотв. P[1], P[2], ..., P[k], и поставим над первым элементом каждого блока по указателю point_i, который в дальнейшем будет указывать на первый свободный элемент в своем блоке i.
  • Теперь массив Р нам больше не нужен. Тогда превратим его в массив, хранящий в Р[i] - сумму элементов от 0 до i - 1 старого массива Р. Это делается за один пробег по массиву.
  • Теперь собственно сортировка.

Как мы определим на очередном шаге по массиву С, куда вставить текущий элемент? Очень просто. Посмотрим на поле key и запишем эту структурку в A[P[key] + point_key]. Таким образом, после завершения алгоритма в А будет содержаться наша последовательность в отсортированном виде (так как блоки расположены по возрастанию соотв. ключей).

Стоит также отметить, что эта сортировка устойчивая, так как два элемента с одинаковыми ключами будут добавлены в том же порядке, в котором просматривались в изначальном массиве.