c-如何在不更改原始数组或对新数组进行malloc的情况下对两个数组进行排序



为了让事情变得简单,这里有一个我想做的示例:

假设我们有两个数组,A和B;

A=[5,5,5,9,1]

B=[9,5,1,4,4]

在程序中,有数百个这样的小数组。我正试图根据它们的最大值对它们进行排序。所以在这种情况下,它们都有9,所以转到下一个最大的数字。好吧,他们都有5,下一个数字。A数组有一个5,B数组有一一个4,所以A数组将首先排序。这里的问题是,我不知道如何在不对这些值进行排序的情况下对这些家伙进行排序。

我得到的是:

int compare(const void *x, const void *y)
{
struct Data *s1, *s2;
s1 = (struct Data *)x;
s2 = (struct Data *)y;
int maxv=-1000;
int maxv2=-1000;
int maxvn=1000;
int maxv2n=1000;

int j=0;
int k=0;
for (k=0; k < 5;k++)
{
max = -1000;
max2= -1000;
    for (j=0; j<5;j++)
    {
        if (s1->margin[j]>max && s1->margin[j]<maxvn)
            maxv=s1->margin[j];
        if (s2->margin[j]>max2 && s2->margin[j]<maxv2n)
            maxv2=s2->margin[j];
    }
if (max2<max)
    return 1;
if (max<max2)
    return -1;
maxvn=maxv;
maxv2n=maxv2;
}
return 0;
}

所以,理论上,我希望数组A列在数组B之前。不幸的是,数组B列在数组A之前,因为(我认为)这个参数中的第二个条件:

if (s1->margin[j]>max && s1->margin[j]<maxvn)

由于第二个参数,数组A中的另外两个5被忽略。

现在,我不知道如何真正解决这个问题,除非我只是对一些数组进行malloc,然后对它们进行冒泡排序。不过这会减慢我的程序。这里有人能想到一个我可以实现的修复程序吗?它可以防止我使用任何类型的malloc,并且不会忽略重复出现的数字?

谢谢。

至少有两种可能的方法。更常见的方法是在堆栈上声明工作数组,将原始数组复制到这些工作数组中,对它们进行排序,然后进行比较。这避免了malloc()的开销和复杂性,并使您可以进行简单的元素比较。它仍然使用辅助空间。示例:

int compare(const void *x, const void *y)
{
    struct Data *s1 = (struct Data *) x;
    struct Data *s2 = (struct Data *) y;
    int temp1[5];  /* or replace `int` with the correct type */
    int temp2[5];  /* or replace `int` with the correct type */
    int i;
    memcpy(temp1, s1->margin, sizeof(temp1));
    memcpy(temp2, s2->margin, sizeof(temp2));
    /* ... sort temp1 and temp2 however you want ... */
    /* compare */
    for (i = 0; i < 5; i += 1) {
        if (temp1[i] < temp2[i]) return -1;
        if (temp1[i] > temp2[i]) return  1;
    }
    return 0;
}

或者,如果数组元素的边界足够小,则可以为每个元素计算一个键值并进行比较。如果数组元素都确定在020之间(包括),则此特定元素有效

int compare(const void *x, const void *y)
{
    struct Data *s1 = (struct Data *) x;
    struct Data *s2 = (struct Data *) y;
    uint64_t key1 = 0;
    uint64_t key2 = 0;
    int i;
    for (i = 0; i < 5; i += 1) {
        key1 += 1 << (s1->margin[i] * 3);
        key2 += 1 << (s2->margin[i] * 3);
    }
    if (key1 < key2) return -1;
    if (key1 > key2) return  1;
    return 0;
}

它将键视为3位元素的数组,并在每个元素中累积该元素的索引在相应的原始数组中出现的次数。所得到的64位值可以通过普通整数比较运算符进行比较。

如果原始数组的元素在09之间有界,那么32位密钥对于第二种方法就足够了。

更新以添加:

还要注意的是,如果您有大量这样的数组要排序,那么最大限度地减少比较成本将对您非常有利。计算密钥方法的优点是,您可以为每个数组只计算一次密钥,将其存储在某个位置,然后对其余的数组进行非常快速的比较。在单独的比较中,任何类型的临时数组或多循环方法都会对您的性能造成很大影响(即使每次重新计算密钥,虽然不可怕,但也不太好)。

您可以在每个数组中分配一个额外的元素,并将数组中包含的最大值存储在该元素中。然后,每当更新数组时,如果需要,执行更新的代码都可以保留最大值槽。数组的最高值总是在插槽0中(例如,如果数组总是包含5个元素,则为插槽5)。

这是经典的速度与尺寸在性能上的权衡。每个阵列增加一个元素的RAM占用空间,再加上保持最大元素更新的时间,而不是对阵列进行排序或串行扫描的复杂性。

首先,对所有小数组进行排序(使用qsort(),或者如果它们很小,您自己的冒泡或插入排序可能会更快),以使比较更容易。这将使比较函数变小。然后简化compare()函数(现在它只需要同时通过两个数组一次),并对数组使用qsort(),将新的compare(()函数传递给它。

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