Java - 合并排序计数

Question

我做了一个合并排序，它与两个已经创建的选择和插入排序并列，它们都计算比较，以便在执行时程序说明哪些方法更快。

1. 我不知道如何在我的合并集中实现计数
2. 我真的不知道它是否工作正常，或者我是否只是显示一个先前已经排序的数组，该数组是通过选择或插入在其上方进行排序的。我认为这是因为我无法调用选择和插入的方法。 （您将在下面看到）

到目前为止，我将发布完整的代码，以便您了解选择和插入以及它们是如何使用的。

Arraysort.java

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public class ArraySort {
   private long[] a;                 // ref to array a
   private int nElems;               // number of data items

   public ArraySort(int max)          // constructor
      {
      a = new long[max];                 // create the array
      nElems = 0;                        // no items yet
      }

   public void Clone(ArraySort c)      // c is another array
      {
      c.nElems = this.nElems;                                 // Copy nElems
      System.arraycopy(this.a, 0, c.a, 0, this.nElems);       // Copy elements
      }

   public void insert(long value)    // put element into array
      {
      a[nElems++] = value;             // insert value
      }

   public String toString()             // displays array contents
      {
      String res="";
      for(int j=0; j<nElems; j++)       // for each element,
         res = res + a[j] + " ";        // append it to res
      return res;
      }

   private int insertOrder(int n, long temp) { // insert temp into a[0..(n-1)]
                                                  // and keep a[0..n] sorted.
       int count = 0;
       while (n>0) {
           count++;                       // count next comparison
           if (a[n-1] > temp)   {         // until one is smaller,
              a[n] = a[n-1];              // shift item to right
              --n;                        // go left one position
           } else break;
       }
       a[n] = temp;                      // insert marked item
       return count;
   }

   public int insertionSort() {
       int count = 0;
       for (int n=1; n<nElems; n++)  
              count += insertOrder(n, a[n]);   // insert a[n] into a[0..(n-1)]
       return count;
   } // end insertionSort()

   private void swap(int one, int two) {
      long temp = a[one];
      a[one] = a[two];
      a[two] = temp;
   }

   public int selectionSort() {
      int out, in, max, count=0;

      for(out=nElems-1; out > 0; out--) {  // outer loop
         max = out;                        // max is maximum item's index
         for(in=0; in<out; in++) {          // inner loop
            if(a[in] > a[max] )            // if max is smaller,
                max = in;                  // we have a new max
            count++;                       // count one comparison
         }
         swap(out, max);                   // swap them
      }  // end for(out)
      return count;
   }  // end selectionSort()

   public void mergeSort() {
       long[] ws = new long[nElems];
       recMergeSort(ws, 0, nElems-1);
   }

   public void recMergeSort(long[] ws, int lower, int upper) {
       if (lower == upper)
           return;
       else {
           int mid = (lower + upper) / 2;    //find midpoint
           recMergeSort(ws, lower, mid);    //sort lower
           recMergeSort(ws, mid+1, upper);    //sort upper
           merge(ws, lower, mid+1, upper);    //merge
       }

   }

   public void merge(long[] ws, int lowPtr, int highPtr, int upper) {
       int j = 0;
       int lower = lowPtr;
       int mid = highPtr-1;
       int n = upper-lower+1;        //# of items

       while(lowPtr <= mid && highPtr <= upper)
             if( a[lowPtr] < a[highPtr] )
                ws[j++] = (int) a[lowPtr++];
             else
                ws[j++] = (int) a[highPtr++];

          while(lowPtr <= mid)
             ws[j++] = (int) a[lowPtr++];

          while(highPtr <= upper)
             ws[j++] = (int) a[highPtr++];

          for(j=0; j<n; j++)
             a[lower+j] = ws[j];

   }

   public void display() {
       for(int j=0; j<nElems; j++) {
           System.out.print(a[j] + " "); }
       System.out.println("");
       }


//end
}  

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SortComparison.java

import java.util.*;

public class SortComparison {

   public static void main(String[] args) {

      int count, maxSize = 100;      // array size
      ArraySort arr, carr;           // reference to array
      arr = new ArraySort(maxSize);  // create the arrays
      carr = new ArraySort(maxSize);


      // insert some random numbers
          Random generator = new Random();
      for (int i = 0; i < 20; i++) {
         arr.insert(Math.abs(generator.nextInt())%maxSize);
      }

      System.out.println("Before sort: " + arr);    // display items

      arr.Clone(carr);
      count = carr.insertionSort();          // insertion-sort a clone of arr
      System.out.println("\nInsert sort: \n" + carr + " ### Comparisons: " + count);                  

      arr.Clone(carr);
      count = carr.selectionSort();          // selection-sort a clone of arr
      System.out.println("\nSelect sort: \n" + carr + " ### Comparisons: " + count); 

      carr.mergeSort();
      System.out.println("\nMerge sort: ");
      carr.display();



 }

}

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您可以通过选择和插入来查看应该如何调用事物，返回计数。

Answer 1

除了排序数组之外，还有多种方法可以返回计数。您可以将计数或数组存储为类变量。您可以创建一个封装计数和数组的对象。如果您保证记住第一个元素是计数，而不是排序的一部分，您甚至可以将计数添加到数组的前面（这可能是个坏主意）。

在担心计算比较次数之前，您可能希望通过再次复制数组来检查您的排序是否正确。