用游戲串起程序員的基本功之三

2019-11-17 05:08:27

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供稿：網(wǎng)友

　　前面我們學(xué)習(xí)了兩種插入排序法,但當(dāng)要排序的數(shù)組長度越長并且數(shù)值越不成順序,比較和交換的次數(shù)就越多,效率越低。因此D.L.Shell在1959年提出了縮小增量排序法（又叫希爾排序法），基本思想是：取一個間隔，將長序列分成若干短的子序列，對每個子序列進(jìn)行直插排序；然后逐漸縮小間隔，重復(fù)以上過程，直到間隔為1。可以看到這種算法，較好的克服了直接插入排序法的不足。

　　下面是示例：

8 7 4 3 6 1 //是要排序的數(shù)值，我們以一半的長度為間隔3
3 7 4 8 6 1 //第一次，取得3，小于前面的8，交換位置
3 6 4 8 7 1 //第二次，取得6，小于前面的7，交換位置
3 6 1 8 7 4 //第三次，取得1，小于前面的4，交換位置
1 6 3 4 7 8 //第四次，再縮小間隔，為2，取得1小于3，交換位置，取得7，大于前面的3，不變；取得8大于6，不變，取得4小于8，交換位置
1 3 4 6 7 8 //第五次，再縮小間隔，為1，取得6，大于1，不變；取得3小于6，交換位置；取得4，小于6，交換位置；取得7，大于前面的6，不變；取得8 ，大于7，不變
　　以下是代碼：

void paixu( ) //用希爾排序法,
{
　int N=13;// N為前后紀(jì)錄位置的增量
　for (int Z= N/2; Z; Z = Z/2)//每次縮小增量
　　for (int i = Z; i < N; i++)//從增兩大小開始比較
　　{
　　　int temp = apai[i]; //將后一個備份
　　　for (int j = i; j >= Z && temp < a[j - Z]; j -= Z) //與他在同一個子序列的數(shù)一個個的較
　　　{
　　　　a[j] = a[j -Z]; //假如小于,就交換
　　　 }//end for
　　　a[j] = temp; //找到合適的插入點(diǎn),放入其中
　　}//end for
}//end

　　我們再來看最后一種關(guān)于數(shù)組的排序方法,就是快速排序法,它是目前最快的一種排序的方法.它的基本思想是:通過一趟排序?qū)⒋判虻挠涗浄指顬楠?dú)立的兩部分,其中一部分記錄的數(shù)值均比另一部分記錄的數(shù)值小,然后繼續(xù)分別對這兩部分進(jìn)行排序,直到整個序列有序?yàn)橹?

　　具體做法: 任取待排序列的某個記錄(我們可以取第一個數(shù))作為基準(zhǔn)，按照該數(shù)值大小，將整個序列分成兩個序列——左側(cè)的所有記錄的數(shù)值都比基準(zhǔn)小（或者相等），右側(cè)的都比基準(zhǔn)大，基準(zhǔn)則放在兩個子序列之間，顯然這時基準(zhǔn)放在了最后應(yīng)該放置的位置。分別對左右子序列重復(fù)上面的過程，直到最后所有的記錄都放在相應(yīng)的位置。

　　示例如下:

7 8 4 3 6 1 //是要排序的數(shù)值
1 8 4 3 6 //第一次，取得7，作為基準(zhǔn)，1為right值,7>1,交換位置
1 4 3 6 8 //第二次, 8為left值，7<8,放到最后;
1 4 3 6 8 //第三次，left取得4，小于7，放到前面,
1 4 6 3 8 //第四次,right取6,小于7,放到前面
1 4 6 3 8 //第五次，left=right=3,小于7，放到前面,
1 4 6 3 7 8 //7放入合適位置,第一趟排序完成
//后面,在以1為基準(zhǔn)排序
……
//直到成功
　　代碼如下:

void paixu(int a[],int low,int high;)//用快速排序法
{
　// low, high表示掃描的范圍

　int pivot;//存放中心索引及其值的局部變量
　int scanup,scandown,mid;//用于掃描的索引
　if (high-low<=0) //假如數(shù)組中的元素少于兩個,則返回
　　return;
　else
　　if(high-low==1) //假如有兩個元素,對其進(jìn)行比較
　　{
　　　if(apai[high]<apai[low]) //假如后一個比前一個小,
　　　　Swap(apai[low],apai[high]);//那么交換位置
　　　　return;
　　}//end if
　mid=(low+high)/2;//取得中心索引
　pivot=apai[mid];//將中間索引的值,賦給pivot
　Swap(apai[mid],apai[low]);//交換pivot及低端元素的值
　Scanup=low+1;
　Scandown=high;//初始化掃描索引scanup和scandown
　do{
　　//從低端子表向上掃描,當(dāng)scanup進(jìn)入高端子表或碰到大于pivot的元素時結(jié)束.
　　while(scanup<=scandown && apai[scanup]<=pivot)
　　　scanup++;
　　　//從高端子表向下掃描,當(dāng)scandown碰到小于或等于pivot的元素時結(jié)束
　　while(piovt<apai[scandown])
　　　scandown--;
　　　//假如兩個索引還在各自的子表中,則表示兩個元素錯位,將兩個元素?fù)Q位
　　　if(scanup<scandown)
　　　　Swap(apai[scanup],apai[scandown]);
　}while(scanup<scandown);
　//將pivot拷貝到scandown位置,分開兩個子表
　 apai[low]=apai[scandown];
　　apai[scandown]=pivot;
　//假如低端子表(low至scandown-1)有2個或更多個元素,則進(jìn)行遞歸調(diào)用
　if(low<scandown-1)
　　paixu(apai,low,scandown-1);
　　//假如高端子表(scandown+1至high) 有2個或更多個元素,則進(jìn)行遞歸調(diào)用
　if(scandown+1<high)
　　paixu(apai, scandown+1, high);
}

　　關(guān)于排序的問題已經(jīng)夠多了,就到這里吧,假如大家有愛好,可以看已看這方面的書.下一節(jié)我們繼續(xù)我們的游戲開發(fā).

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