2013-04-23 74 views
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我們有兩個陣列(未排序),容量爲nn + m。第一個數組有n元素。第二個陣列有m元素(另外還有n保留給更多元素的位置)。以有效的方式對兩個數組進行排序和合並?

目標是合併兩個數組,並以排序的方式將結果存儲在第二個數組中,而不使用額外的空間。

目前,我使用快速排序對兩個數組進行排序,然後使用合併排序合併它們。有沒有更有效的方法來實現這一目標?

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如果這是家庭作業,那很好,但你應該這樣說。你試過什麼了? – Sepster 2013-04-23 11:47:38

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第二個數組的大小是多少? 'n'或'n + m',你到現在爲止嘗試過什麼? – SuperSaiyan 2013-04-23 11:47:42

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@Thrustmaster大小n + m,包含m個元素。 – Sepster 2013-04-23 11:48:43

回答

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您可以探索合並排序。

https://www.google.com/search?q=mergesort&ie=UTF-8&oe=UTF-8&hl=en&client=safari#itp=open0

或者根據大小,可以將每個陣列上做快速排序,然後使用合併排序技術將它們合併(或合併,然後快速排序)。

我會去歸併,它基本的工作原理是單獨排序每個陣列,然後它把它們放在一起,以便

您正在尋找O(nlogn)的歸併和O(nlogn)的快速排序,但可能的O(n^2)與quicksort最壞的情況。

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合併排序也可以作爲穩定的算法實現,因此您可以保持相對順序。快速排序不會這樣做 – 2013-04-23 11:57:39

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mergesort需要O(n)額外空間 – malejpavouk 2013-04-23 12:02:27

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然後使用快速排序。或者,使用AVL樹作爲數據結構,並執行中綴列印(O(n))排序 – 2013-04-23 12:03:31

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如果在第二陣列存儲,比您正在使用額外的空間,但是你可以通過幫助像這樣的GC最小化:

  • 在第二陣列
  • 都設置加入兩個數組以前的變量爲空,使他們有資格被垃圾收集
  • 排序所述第二陣列,Arrays.sort(...) - 爲O(n LOG(n))的

看的Javadoc此方法:

/** 
    * Sorts the specified array into ascending numerical order. 
    * 
    * <p>Implementation note: The sorting algorithm is a Dual-Pivot Quicksort 
    * by Vladimir Yaroslavskiy, Jon Bentley, and Joshua Bloch. This algorithm 
    * offers O(n log(n)) performance on many data sets that cause other 
    * quicksorts to degrade to quadratic performance, and is typically 
    * faster than traditional (one-pivot) Quicksort implementations. 
    * 
    * @param a the array to be sorted 
    */ 
    public static void sort(int[] a) { 
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,如果我想也保證爲O(n *日誌(n))的行爲,我會用的Heapsort修改後的版本,它會使用兩個陣列作爲堆的基礎,並將排序的數據存儲在數組的附加部分。

這也可能比兩個Quicksorts更快,因爲它不需要額外的合併操作。此外Quicksort速度非常緩慢,當小陣列正在排序(問題的大小沒有提到問題的設置)。

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我們把小陣列稱爲N陣列,將另一個稱爲M陣列。我假設M數組的元素最初位於0到m-1的位置。使用您最喜歡的技術對兩個陣列進行排序,這可能取決於其他標準,如穩定性或限制最壞情況的行爲。

if min(N) > max(M) 
    copy N's elements over starting at location m [O(n) time] 
else 
    move M's elements to the end of the M array (last down to first) [O(m) time] 
    if min(M) > max(N) 
     copy N's elements over starting at location 0 [O(n) time for the copy] 
    else 
     perform classic merge: min of remaining m's and n's gets migrated 
     to next available space in M [O(min(m,n) time] 

總的來說,這是由初始排序時間占主導地位,合併階段都是線性的。將m移動到M數組的末尾可以保證沒有空間衝突,因此您不需要按照您的規範額外存儲側面存儲。

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顯然做的最好的事情是N的內容複製到N + M陣列中的自由空間和快速排序的N + M陣列。

這樣做2個快速排序,然後合併排序,你只是使整個操作效率較低。

這裏是一個腦力鍛鍊,如果你有排序長度M的數組,你會分裂成2個數組,M1和M2,每個排序,然後歸併排序在一起?不可以。如果你這樣做,你只會限制每次快速撥號的信息,從而減慢過程。

那麼,爲什麼你把你的兩個首發陣列分開?

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+1排序,因爲它更加直接和無憂無慮。雖然,因爲它是功課,可能不是被查找的東西,但似乎這是一般應該做的。 – Nuclearman 2013-04-23 20:59:39

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