Сортировка

Сортировка при­меняется во многих программах оперирующих информацией. Цель сортировки – упорядочить информацию и облегчить поиск требуемых данных. Сущест­вует много методов сортировки данных. Причём для разных типов дан­ных иногда целесообразно применять разные методы сортировки.

Практически каждый алгоритм сортировки можно разбить на три части:

- сравнение двух элементов, определяющее упорядоченность этой пары;

- перестановку, меняющую местами неупорядоченную пару элементов;

- сортирующий алгоритм, определяющий выбор элементов для сравнения и отслеживающий общую упорядоченность массива данных.

Сортировка данных в оперативной памяти называется внутренней, а сортировка данных в файлах называется внешней. Ниже будут рассматриваться методы сортировки данных в оперативной памяти.

Пузырьковая сортировка.

Название метода отражает его суть. ”Легкие” элементы массива ”всплывают” вверх (в начало), а ”тяжелые” опускаются вниз(в конец). Пузырьковая сортировка проходит по массиву снизу вверх. Каждый элемент массива сравнивается с элементом, который находится непосредственно над ним. И если при их сравнении оказывается, что они удовлетворяют условию их перестановки, то она выполняется. Процесс сравнений и перестановок продолжается до тех пор, пока ”легкий” элемент не “всплывет” вверх. В конце каждого прохода по массиву, верхняя граница сдвигается на один элемент вниз(вправо). Сортировка продолжается анализируя все меньшие массивы. В примере выполняется сортировка элементов массива размерностью k.

void sort(int *ms, int k)

{ int i,j,m;

for(i=0;i<k-1;++i) // выбор верхней границы массива

for(j=k-1;j>i;--j) // просмотр массива ”снизу” ”вверх”

{if(ms[j-1]>ms[j]) // условие замены выполнено

{ m=ms[j-1]; // замена j-1 и j элементов

ms[j-1]=ms[j];

ms[j]=m;

}

}

}

Внутренний цикл for выполняет проход по подмассиву в направлении обратном внешнему циклу. Если изменить направление этих циклов, то не наименьший будет “всплывать”, а наибольший “тонуть”.

Шейкер сортировка

В этом методе учитывается тот факт, что от последней перестановки до конца массива будут находиться уже упорядоченные данные. Тогда просмотр имеет смысл делать не до конца массива, а до последней перестановки на предыдущем просмотре. Если же просмотр делать попеременно в двух направлениях и фиксировать нижнюю и верхнюю границы неупорядоченной части, то получим шейкер-сортировку. Ниже приведен пример программы, использующей шейкер-сортировку элементов массива размерностью k.

void shaker(int *ms, int k)

{ register int i,a,b,c,d;

c=1;

b=k-1; //номер элемента на котором остановка

d=k-1; //номер стартового элемента для сортировки справа налево

do

{ for(i=d;i>=c;--i)

{ if (ms[i-1]>ms[i])

{ a=ms[i-1];

ms[i-1]=ms[i];

ms[i]=a;

b=i; // крайний слева упорядоченный элемент

}

}

c=b+1; //номер стартового элемента для сортировки слева направо

for(i=c;i<=d;++i)

{ if (ms[i-1]>ms[i])

{ a=ms[i-1];

ms[i-1]=ms[i];

ms[i]=a;

b=i; // крайний слева упорядоченный элемент

}

}

d=b-1;

} while(c<=d);

}