Test Windows Live Writer
时间:2010-10-23 来源:bin3
template<class T> void list_sort(list<T>& lst) { if (lst.size() > 1) { list<T> carry; list<T> counter[64]; int fill = 0; while (!lst.empty()) { carry.splice(carry.begin(), lst, lst.begin()); int i = 0; while(i < fill && !counter[i].empty()) { counter[i].merge(carry); carry.swap(counter[i++]); } carry.swap(counter[i]); if (i == fill) ++fill; } for (int i = 1; i < fill; ++i) counter[i].merge(counter[i-1]); lst.swap(counter[fill-1]); } }
侯捷的注释是本函数采用的是快速排序的方法。我硬着头皮看了多遍硬是没看懂。网上的几篇帖子也没有说明白。直到把中间结果输出才明白,侯捷的注释是错误的,这其实是归并排序的非递归实现。
要理解这个实现,首先明确几个函数的作用:
void list::splice( iterator pos, list& lst, iterator del );
splice把lst中del所指元素删除并插入到当前list的pos位置上。
void list::merge( list &lst );
merge把lst的元素合并到当前list,参数lst的元素会被清空的。
再明确几个变量的作用:
counter[i]如不空,则存储2^i个已排好序的元素。
carry只是起中转作用。
fill标记非空counter数组元素的下标i的上界,初始时为0。
该实现可这样理解:
第9-20行是主循环,每次删除lst的首元素并将其放入counter数组列表的合适位置,直至lst为空。
第11行将lst首元素移动到carry中。
第12-18行从counter[0]开始,如当前处理的元素counter[i]非空,则归并carry与counter[i],将结果放到carry中并把counter[i]置空,以此类推处理后一个counter元素,直到当前处理的counter元素为空。这样的处理能一直保持counter[i]的特性,即如不空则存储2^i个已排好序的元素。
第19行在适当时候更新fill值。
第21-23行将counter数组的所有元素归并,并将最终的排序结果交回给lst。
可以看一个运行实例。假设lst包含元素“7 9 0 6 10 4 0 7 5 1 0”。以下输出为从左往右每把一个lst的元素放入counter后,counter数组的存储内容。
+ 7 [0] 7 + 9 [0] [1] 7 9 + 0 [0] 0 [1] 7 9 + 6 [0] [1] [2] 0 6 7 9 + 10 [0] 10 [1] [2] 0 6 7 9 + 4 [0] [1] 4 10 [2] 0 6 7 9 + 0 [0] 0 [1] 4 10 [2] 0 6 7 9 + 7 [0] [1] [2] [3] 0 0 4 6 7 7 9 10 + 5 [0] 5 [1] [2] [3] 0 0 4 6 7 7 9 10 + 1 [0] [1] 1 5 [2] [3] 0 0 4 6 7 7 9 10 + 0 [0] 0 [1] 1 5 [2] [3] 0 0 4 6 7 7 9 10
最后归并counter中的所有元素得到最终的排序结果“0 0 0 1 4 5 6 7 7 9 10”。
这其实是一个链表上的归并排序的非递归实现。好处如下:
1.使用归并排序保证了最坏的时间复杂度为O(nlog(n))。2.利用链表结构使归并的过程既只需使用常数的额外空间,时间上又很高效。3.消除了递归实现的开销。
该实现将链表数据结构和归并排序算法的优势结合得天衣无缝,令人叹服。赞!