Табиғи бірігу арқылы сұрыптау

Түзу бірігу арқылы сұрыптауда алғашқы ұзындығы бірге тең болатын реттелген сериялар пайдаланылады да, олар әрбір жүріс сайын екі еселеніп отырады. Ең аяғында сериялар файлдардың барлығын қамтиды да сұрыпталу аяқталады. Мұның бір кемшілігі қысқа сериялар мен жұмыста көп уақыт кетеді. Мұндай сұрыптауды салыстырмалы түрде ұзын сериялардан бастасақ, алгоритмнің тиімділігі неғұрлым артады. Әрбір ретте неғұрлым екі серия бірігетін сұрыпталу әдісі Табиғи бірігу деп аталады.

Сұрыптау алгоритмі

Алғашқыда FC алғашқы файлды және алғашқы ұзындықтағы реттелген серияларды жасау үшін оперативті жадыдағы буфер керек:

1. Алғашқы файлдың мәліметтері буферге блок бойынша оқылады.

2. Әрбір блок сұрыпталудың кез келген алгоритмі арқылы сұрыпталады да (мысалы, тез сұрыпталу), кезек-кезек FB және FA файлдарына көшіріліп отырады.

3. FC файлы біткен кезде қайтадан уақытша FА және FВ файлындағы мәліметтер блоктары қайтадан біріге бастайды.

4. Осылайша, сұрыптау жай бірігуге ұқсас жалғаса береді.

Алгоритм анализі:

Мұнда әрбір жүрістен сериялардың саны екі есе қысқарады. Сондықтан жіберулердің жалпы саны ең жаман жағдайда n log₂n тең болады. Ал жалпы жағдайда одан да аз болады.

Балансталған көп жолдық бірігу

Тізбектелген сұрыпталуға кететін шығын жүрістің санына прорпорционал болады. Шығынды азайтудың бір жолы екі уақытша немесе одан да көп файлдарды пайдалану R сериялы бірігу n уақытша файлдарға бөлінгенде ішкі тізімдерден тұратын тізбек құрайды. Екінші жүріс бұл санды дейін қысқартады. Ал үшінші жүріс дейін қысқартады. Осылайша к жүрістен кейін бөлік қалады. n элементі N жүрісті бірігу мен сұрыптауда жүрістің жалпы саны k=log_Nn (N-жол, n-элементтер саны) тең болады. Әрбір жүрісте қайта жазудың n операциясы жүретін болғандықтан ең жаман жағдайда операцияның жалпы саны M=n log_Nn болады.

Дәріс 7.

Мәтіндерге тізбектеліп кіретін мәліметтердің сызықтық құрылымдық типтері.

Мақсаты: Мәтіндерге тізбектеліп кіретін мәліметтердің сызықтық құрылымдық типтері ұғымы. Байланған сызықтық тізімдер түсініктерін енгізу.

Байланған сызықтық тізімдер

Тізім дегеніміз – сандары өзгеруі мүмкін элементтердің жиынтығы. Ол шынжырдағы шығыршық іспеттес. Тізімнің ұзындығы жаңа шығыршықтар қосу арқылы көбеюі мүмкін. Жаңа элементтер тізімге тізімнің бір жерін үзіп, соған жаңа элемент қосып, қайтандан жалғау арқылы кіргізуі мүмкін. Элементтер тізіміне сол сияқты тізімді үзіп, бір шығыршықты алып қайта жалғап қойған сияқты алынып тасталады. Тізімдер үш түрлі болады:

1. Бір байланысты.

2. Циклық

3. Екі байланысты

1. Бір байланысты сызықтық тізім.

Бір байланысты сызықтық тізім екі әдіспен жүзеге асуы мүмкін:

1-массивтер негізінде

2-көрсеткіштер көмегімен

Тізімді массив негізінде жүзеге асыруда тізім элементтері массивінің қатарлас ұяшықтарында орналасады. Бұлай берілуі тізімнің мазмұнын жеңіл қарап, оның аяғына жаңа элементтер қосуға мүмкіндік береді. Бірақ жаңа элементті тізімнің ортасына қосу қажет болғанда оған арнап кейінгі элементтердің барлығын массивтің аяғына қарай бір позиция жылжытып, бір орын ашу керек. Сол сияқты массив элементін алып тастау үшін де босаған ұяшықты жою үшін элементтің барлығын солға қарай жылжыту керек болады. Бірақ бұлай істеудің бірнеше кемшіліктері бар:

1. Тізімді массив негізінде жүзеге асыру орындалмас бұрын тізімнің максималды өлшемін көрсетуді талап етеді.

2. Массив негізіндегі тізімдерді жүзеге асыру компьютер жадысының үлкен көлемін қажет етеді. Тізімді жүзеге асыру үшін тізімнің ең үлкен мүмкін мөлшеріне жететіндей етіп жады көлемін бөлу қажет.

Көрсеткіштер көмегімен жүзеге асыру. Тізімді сақтау үшін жадының үзіліссіз аймағын пайдаланудан босатады. Сондықтан бұл жағдайда элементтерді қосқанда немесе өшіргенде элементтер ары-бері жылжытуды қажет етпейді. Алайда, бұл жағдайда көрсеткіштерді сақтайтын қосымша жады керек болады. Тізімнің әрбір бөлігі – мәліметтер өрісінен және тізімдегі келесі элементтерді көрсететін көрсеткіштен тұрады.

Байланған тізімнің құрылымы келесі түрде берілуі мүмкін:

h ead

ptr rear NULL

D ann1

Next

Dann2

Next

Dann N-1

next

dannN

n ext

Мұндағы тізбектегі соңғы элементтің көрсеткіш өрісі 0 деген мәнге ие болады. Тізімдә сипаттау үшін үш түрлі көрсеткіш пайдаланған. Тізбектің бірінші элементінің көрсеткіші - head. Тізбектің соңғы элементінің көрсеткіші – rear. Тізбектің ағымдағы элементінің көрсеткіші – ptr. Head деген көрсеткіші бар элементсіз тізім 0 деген мәнге ие болады, себебі тізбектің кез келген элементіне кіру үшін басынан бастап қарау қажет.