Глава 4 Типовые алгоритмы обработки информации

____________________________________________________________________

end;

if not perestanovka then break;

end;

end;

begin

writeln(UTF8ToConsole('Введите количество элементов массива'));

readln(n);

SetLength(vector, n );

writeln(UTF8ToConsole('Введите '), n);

writeln(UTF8ToConsole('значений элементов массива')); for i:= 0 to n - 1 do read(vector[i]); bubble(vector);

writeln;

writeln(UTF8ToConsole('Отсортированный массив')); for i:= 0 to n - 1 do write(vector[i], ' '); writeln;

writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу')); readkey;

end.

Существуют еще несколько модификаций и улучшений этого алгоритма.

При желании вы можете ознакомиться с ними в специальной литературе.

4.1.2 Сортировка выбором

Алгоритм сортировки выбором работает следующим образом: находим наименьший элемент в массиве и обмениваем его с элементом находящимся на первом месте. Затем ищем минимальный элемент без учета первого элемента и найденный минимальный элемент обмениваем со вторым элементом и так да-

лее. На i-м шаге выбираем наименьший из элементов a[i], ..., a[n] и меняем его

279

4.1 Алгоритмы сортировки

____________________________________________________________________

местами с a[i]. После шага i, последовательность a[0],..., a[i] будет уже упоря-

доченной. Теперь ищем минимальный элемент среди a[i+1], ..., a[n] и меняем его с a[i+1]. Таким образом, на (n-1)-м шаге вся последовательность, кроме a[n]

оказывается отсортированной, а a[n] оказывается как раз там, где он и должен стоять, так как все меньшие элементы уже "ушли" влево. Этот метод называет-

ся сортировкой выбором, поскольку он на каждом следующем шаге алгоритма находит наименьший из оставшихся элементов массива и переставляет его сра-

зу в нужное место в массиве.

Количество сравнений для первого прохода равно n, для второго n-1 и т.д.

Общее количество сравнений равно n(n+1)/2 – 1, т.е. данный алгоритм требует

O(n2) сравнений. Количество же перестановок в этом алгоритме меньше, так как в каждом проходе он переставляет элементы только один раз и число пере-

становок составляет O(n). Таким образом, алгоритм выбора несколько эффек-

тивнее пузырькового метода. К тому же, алгоритм выбора является устойчи-

вым. Что это означает? Если среди элементов сортируемого объекта имеются одинаковые, то алгоритм не нарушает их взаимного расположения в исходном объекте. Пусть имеются две записи с одинаковыми ключами

1A

2B

1C

Рис. 4.5. Записи с одинаковыми ключами

Устойчивый алгоритм отсортирует записи в таком виде:

1 A

1С

2B

Рис. 4.6. Результат сортировки устойчивым алгоритмом

280

Глава 4 Типовые алгоритмы обработки информации

____________________________________________________________________

а неустойчивый может упорядочить записи в таком виде:

1 С

1A

2B

Рис. 4.7. Результат сортировки неустойчивым алгоритмом

т.е. порядок следования записей с одинаковыми ключами по сравнению с ис-

ходным файлом может нарушиться.

Блок-схему алгоритма составить не представляет труда. Предлагаю это сделать вам самим.

program select_sort; uses

CRT, FileUtil; var

vector: array of integer; i, n: integer;

{ ============= Сортировка выбором ======== } procedure select (var vector: array of integer); var

i, j, count, min, t: integer; begin

count:= high(vector); for i:= 0 to count - 1 do begin

min:= i;

for j:= i + 1 to count do

if vector[j] < vector[min] then min:= j; t:= vector[min];

281

4.1 Алгоритмы сортировки

____________________________________________________________________

vector[min]:= vector[i]; vector[i]:= t;

end;

end;

{ =============================================== }

begin

writeln(UTF8ToConsole('Введите количество элементов массива'));

readln(n);

SetLength(vector, n );

writeln(UTF8ToConsole('Введите '), n);

writeln(UTF8ToConsole('значений массива'));

for i:= 0 to n - 1 do read(vector[i]);

select(vector);

writeln;

writeln(UTF8ToConsole('Отсортированный массив'));

for i:= 0 to n - 1 do write(vector[i], ' ');

writeln;

writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу'));

readkey;

end.

Разберем случай сортировки файлов, используя алгоритм выбора. Для это-

го воспользуемся файлом менеджеров созданный в программе раздела 3.6.3.3.

Для того чтобы вам проще было сравнивать результаты, программа создает но-

вый отсортированный файл, а старый не отсортированный оставляет без изме-

нений, хотя в реальных программах, как правило, отсортированный файл заме-

щает собой исходный. Для небольших файлов более эффективным является внутренняя сортировка, т.е. весь файл сначала считывается в некоторый мас-

282

Глава 4 Типовые алгоритмы обработки информации

____________________________________________________________________

сив, сортируется и затем записывается на диск на место исходного не отсорти-

рованного файла. Листинг программы сортировки типизированного файла вы-

глядит следующим образом:

program select_sort_file; uses

CRT, FileUtil, SysUtils, OutScr; type

manager= record name: string[18]; comp: integer; end;

var

company: manager;

{Файловые переменные}

f_not_sorted, f_sorted: File of manager; vector: array of manager;

i, n: integer; name_file: string;

{ Сортировка выбором, файла по фамилиям менеджеров } procedure select (var vector: array of manager); var

i, j, count, min: integer; t: manager;

begin

count:= high(vector); for i:= 0 to count - 1 do begin

283

4.1 Алгоритмы сортировки

____________________________________________________________________

min:= i;

for j:= i + 1 to count do

if vector[j].name < vector[min].name then min:= j; t:= vector[min];

vector[min]:= vector[i]; vector[i]:= t;

end;

end;

{ =============================================== }

begin

{При необходимости укажите полный путь к файлу

или скопируйте файл в папку с данным проектом}

if not FileExists('File_not_sorted.dat') then

begin

writeln(UTF8ToConsole('Файлы не существуют'));

writeln(UTF8ToConsole('Сначала создайте их'));

writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу'));

readkey;

exit;

end;

AssignFile(f_not_sorted, 'File_not_sorted.dat');

Reset(f_not_sorted);

// Определение количества записей в файле

n:= System.FileSize(f_not_sorted);

SetLength(vector, n);

{Подготовка к внутренней сортировке,

считывание записей файла в массив,

284

Глава 4 Типовые алгоритмы обработки информации

____________________________________________________________________

в процедуру передается массив, а не файл.}

i:= 0;

while not Eof(f_not_sorted) do

begin

Read(f_not_sorted, company);

// массив, который будет сортироваться vector[i]:= company;

i:= i + 1; end;

select(vector); // вызов процедуры сортировки методом выбора

CloseFile(f_not_sorted);

AssignFile(f_sorted, 'File_sorted.dat');

Rewrite(f_sorted);

for i:= 0 to n - 1 do Write(f_sorted, vector[i]); CloseFile(f_sorted); name_file:= 'File_sorted.dat';

{Вызов процедуры для вывода на экран сводной ведомости.

Процедура находится в модуле OutScr}

output_to_screen(name_file);

write(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу'));

readkey;

end.

Отсортируем файл менеджеров по количеству проданных компьютеров.

Для этого достаточно в процедуре сортировки select изменить оператор

if vector[j].name[1] < vector[min].name[1] then min:= j;

285