排序算法-Java排序栈

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这是我想出的:

procedure sort(Stack S, Queue Q, sortedPosition)
    if(sortedPosition==0)
        // Sorting completed
        return;

    max = S.pop
    currentPosition = 0;

    while (!S.isEmpty()) do:
        currentPosition = currentPosition + 1;
        if(currentPosition < sortedPosition)
            current = S.pop();
            if(current > max)
                Q.add(max);
                max = current;
            else
                Q.add(current);
            end if
        end if

    end while

    S.push(max);
    currentPosition--;

    while (!Q.isEmpty()) do:
        S.push(Q.remove());
    end while


    sort(S, Q, currentPosition);
end procedure

有人可以看一下并告诉我我做错了什么吗?另外,最坏情况下的运行时间必须为O(n ^ 2)。

rcgldr

可以使用队列和堆栈来实现自下而上的合并排序O(n log(n))。首先,所有元素都从堆栈中弹出到队列中(这使元素反向)。队列将被反向排序(反向比较的意义)。第一次合并传递从队列中弹出一个元素并将其推入堆栈,将queue.front()与stack.top()进行比较,将较小的元素弹出并推入队列,然后弹出并推入另一个元素,直到所有对元素重复合并,在队列中创建大小为2的排序运行。然后设置下一个遍历,循环循环以使所有偶数运行都反向(除非在末尾有一个单独的偶数运行且没有奇数运行合并,在这种情况下,它只是被复制而不是被反向):甚至从队列运行都是推入堆栈,然后从堆栈中弹出并推入队列以将它们反转,奇数行从队列中弹出,然后推入队列以按顺序复制它们。对于其余的遍,通过从队列中弹出一个偶数运行并将其推入堆栈,在堆栈上“使其不可逆转”,将成对的运行合并,然后将stack.top()的偶数运行与queue.front的奇数运行合并。 (),将合并的运行推回队列。一旦所有对被合并,运行大小将增加一倍,如果运行大小<queue.size(),则再次循环队列以撤消所有偶数运行,并重复合并过程。否则运行size> = queue.size()并对队列进行排序(相反)。弹出反向排序的队列,并将其推入堆栈,以创建一个排序的堆栈。它在堆栈上,然后将stack.top()上的偶数运行与queue.front()上的奇数运行合并,将合并的运行推回队列。一旦所有对被合并,运行大小将增加一倍,如果运行大小<queue.size(),则再次循环队列以撤消所有偶数运行,并重复合并过程。否则运行size> = queue.size()并对队列进行排序(相反)。弹出反向排序的队列,并将其推入堆栈,以创建一个排序的堆栈。它在堆栈上,然后将stack.top()上的偶数运行与queue.front()上的奇数运行合并,将合并的运行推回队列。一旦所有对被合并,运行大小将增加一倍,如果运行大小<queue.size(),则再次循环队列以撤消所有偶数运行,并重复合并过程。否则运行size> = queue.size()并对队列进行排序(相反)。弹出反向排序的队列,并将其推入堆栈,以创建一个排序的堆栈。

我试图找出一种在合并过程中反转比较方式的方法,以避免在每次合并通过后都必须执行反向偶数运行循环,但这是一种递归模式,我无法弄清楚如何通过迭代进行复制。无论如何,更简单的反向平均运行方法似乎足够快。

在我的系统Intel 2600K 3.4 ghz,Visual Studio发行版上,此方法可以在大约2.8秒内对400万个伪随机32位无符号整数进行排序。

升序排序栈的示例代码(降序比较的反方向)。ll,rr和ee是伪索引,以使运行计数逻辑与数组/向量自下而上的合并排序相同。实际的合并将堆栈用于左/偶数运行,并将队列的一部分用于右/奇数运行。

typedef unsigned int uint32_t;

void sqsort(std::stack <uint32_t> &s , std::queue <uint32_t> &q)
{
    size_t n = s.size();
    while(!s.empty()){                      // pop/push s to q
        q.push(s.top());
        s.pop();
    }
    // merge sort usign stack and queue
    size_t r = 1;
    while(1){
        size_t ee = 0;                      // pseudo end index
        // merge pass
        while(ee < n){
            size_t ll = ee;                 // ll = pseudo start of left  run
            size_t rr = ll+r;               // rr = pseudo start of right run
            if(rr >= n){                    // if only left run
                while(ll++ < n){            //   copy it and break
                    q.push(q.front());
                    q.pop();
                }
                break;
            }
            ee = rr+r;                      // ee = pseudo end of right run
            if(ee > n)
                ee = n;
            // merge a pair of runs
            // stack == left / even run
            // queue == right / odd run
            size_t m = rr - ll;             // m = # elements in left run
            while(m--){                     //  pop/push left run to stack
                s.push(q.front());
                q.pop();
            }
            m = ee - rr;                    // m = # elements in right run
            while(1){
                if(q.front() > s.top()){    // (reverse for descending)
                    q.push(q.front());
                    q.pop();
                    if(--m == 0){           // if end right run
                        while(!s.empty()){  //   copy rest of left run
                            q.push(s.top());
                            s.pop();
                        }
                        break;              //   and break
                    }
                } else {
                    q.push(s.top());
                    s.pop();
                    if(s.empty()){          // if end left run
                        while(m--){         //   copy rest of right run
                            q.push(q.front());
                            q.pop();
                        }
                        break;              // and break
                    }
                }
            }                               // end merge pair
        }                                   // end merge pass
        r *= 2;                             // double run size
        if(r >= n)                          //  break if sort done
            break;
        // reverse left/even runs in q
        ee = 0;                             // pseudo end index
        while(ee < n){
            size_t ll = ee;                 // ll = pseudo start of left  run
            size_t rr = ll+r;               // rr = pseudo start of right run
            if(rr >= n){                    // if only left run
                while(ll++ < n){            //   copy it and break
                    q.push(q.front());
                    q.pop();
                }
                break;
            }
            ee = rr+r;                      // ee = pseudo end of right run
            if(ee > n)
                ee = n;
            size_t m = rr - ll;             // m = # elements in left run
            while(m--){                     // pop/push left run to s
                s.push(q.front());
                q.pop();
            }
            while(!s.empty()){              // pop/push s to q
                q.push(s.top());            //  (reverse left/even run)
                s.pop();
            }
            m = ee - rr;                    // m = # elements in right run
            while(m--){                     // copy odd run to q
                q.push(q.front());
                q.pop();
            }
        }                                   // end reverse left/even runs
    }                                       // end merge sort
    while(!q.empty()){                      // pop/push q to s
        s.push(q.front());
        q.pop();
    }
}

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