【发布时间】：2020-02-19 05:33:31
【问题描述】：
我已经有一个迭代版本的合并排序算法来对链表进行排序。
以下版本在一般情况下运行良好。
大致描述一下我的算法：
我使用按钮向上，首先迭代我将2个节点和2个节点合并为4个节点进行排序，依此类推...
typedef struct ELE {
char *value;
struct ELE *next;
} list_ele_t;
/* Queue structure */
typedef struct {
list_ele_t *head; /* Linked list of elements */
list_ele_t *tail; /* Linked list of elements */
int size;
} queue_t;
void q_sort(queue_t *q)
{
if (!q || !q->head || q->size == 1)
return;
int block_size = 1, n = q->size, i, alen, blen;
list_ele_t virtual_head;
list_ele_t *last = NULL, *it = NULL, *l1 = NULL, *l2 = NULL, *tmp = NULL;
// list_ele_t *l1head = NULL, *l1tail = NULL, *l2tail = NULL;
virtual_head.next = q->head;
while (block_size < n) {
int iter = 0;
last = &virtual_head;
it = virtual_head.next;
while (iter < n) {
// decide each iterate time's block size a and b
alen = min(n - iter, block_size);
// avoid odd block
blen = min(n - iter - alen, block_size);
l1 = it;
l1head = l1;
// if left block is odd, just skip
if (blen != 0) {
// seperate one list in to l1 and l2
for (i = 0; i < alen - 1; ++i)
it = it->next;
l1tail = it;
l2 = it->next;
it->next = NULL;
it = l2;
for (i = 0; i < blen - 1; ++i)
it = it->next;
l2tail = it;
tmp = it->next;
it->next = NULL;
it = tmp;
}
while (l1 || l2) {
if (l2 == NULL ||
(l1 != NULL && strcmp(l1->value, l2->value) < 0)) {
// if l2 doesn't contain any node, just append l1 to
// merge list or if value of l1 is smaller
last->next = l1;
last = last->next;
l1 = l1->next;
} else {
// if l1 doesn't contain any node, just append l2 to
// merge list or if value of l2 is smaller
last->next = l2;
last = last->next;
l2 = l2->next;
}
}
last->next = NULL;
iter += alen + blen;
}
block_size <<= 1;
}
q->head = virtual_head.next;
list_ele_t *nd = q->head;
while (nd->next) {
nd = nd->next;
}
q->tail = nd;
}
当这种算法遇到很长的链表时会很慢，但是这种测试台有一些特定的格式，比如有几个重复的部分。例如AAAAABBBBBBB
因此，我在原始版本中添加了一些代码。我检查列表 1 (l1) 和列表 2 (l2) 的成员是否相同。如果是这样，我跳过合并步骤，只需将l2 附加到l1
以下是新版本：
void q_sort(queue_t *q)
{
long long cnt = 0;
if (!q || !q->head || q->size == 1)
return;
int block_size = 1, n = q->size, i, alen, blen;
list_ele_t virtual_head;
list_ele_t *last = NULL, *it = NULL, *l1 = NULL, *l2 = NULL, *tmp = NULL;
list_ele_t *l1head = NULL, *l1tail = NULL, *l2tail = NULL;
virtual_head.next = q->head;
while (block_size < n) {
int iter = 0;
last = &virtual_head;
it = virtual_head.next;
while (iter < n) {
// decide each iterate time's block size a and b
alen = min(n - iter, block_size);
// avoid odd block
blen = min(n - iter - alen, block_size);
// printf("%d %d block size: %d\n",alen,blen,block_size);
l1 = it;
l1head = l1;
// if left block is odd, just skip
if (blen != 0) {
// seperate one list in to l1 and l2
for (i = 0; i < alen - 1; ++i)
it = it->next;
l1tail = it;
l2 = it->next;
it->next = NULL;
it = l2;
for (i = 0; i < blen - 1; ++i)
it = it->next;
l2tail = it;
tmp = it->next;
it->next = NULL;
it = tmp;
}
if (l1head && l2tail && strcmp(l1head->value, l2tail->value) == 0
&& (l1tail && l2 && strcmp(l1tail->value,l2->value) == 0)) {
iter += alen + blen;
last->next = l1;
l1tail->next = l2;
last = l2tail;
l2tail->next = NULL;
} else {
while (l1 || l2) {
if (l2 == NULL ||
(l1 != NULL && strcmp(l1->value, l2->value) < 0)) {
// if l2 doesn't contain any node, just append l1 to
// merge list or if value of l1 is smaller
last->next = l1;
last = last->next;
l1 = l1->next;
} else {
// if l1 doesn't contain any node, just append l2 to
// merge list or if value of l2 is smaller
last->next = l2;
last = last->next;
l2 = l2->next;
}
}
last->next = NULL;
iter += alen + blen;
}
}
block_size <<= 1;
}
q->head = virtual_head.next;
list_ele_t *nd = q->head;
while (nd->next) {
nd = nd->next;
}
q->tail = nd;
}
概念很简单，但我的添加似乎是错误的。错误信息告诉我可能存在无限循环。
首先，我想知道我在添加此部分时是否犯了任何错误？如何解决？
if (l1head && l2tail && strcmp(l1head->value, l2tail->value) == 0
&& (l1tail && l2 && strcmp(l1tail->value,l2->value) == 0)) {
iter += alen + blen;
last->next = l1;
l1tail->next = l2;
last = l2tail;
l2tail->next = NULL;
}
第二，有没有更好的方法来加速这个特定格式的链表？ （例如C->C->C->C->B->B.....B）
谢谢大家的建议！
【问题讨论】：
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使用列表总是会以一种或另一种方式迭代。其他类型的容器（例如数组）可以通过分而治之轻松完成，其中每个“划分”可以并行完成（例如通过线程）。虽然列表有点可能，但您仍然需要遍历完整列表以创建子列表。并且合并子列表仍然需要以迭代的方式完成。 （我把递归算作迭代的特例。）
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Singly Linked List of Integers (mergesort)（注意：如果超过100,000个节点，需要切换到Bottom-up的归并排序）
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使用一个小的（25 到 32）个指向节点的指针数组，其中 array[i] 指向一个具有 2^i 个节点的列表，通常是如何为链表实现自下而上的合并排序。节点一次一个地合并到数组中，然后数组合并形成一个排序列表。看看wiki example。
标签： c linked-list mergesort