如何仅使用一个额外的整数变量对整数列表进行排序？答案

【问题标题】：How do I sort a list of integers using only one additional integer variable?如何仅使用一个额外的整数变量对整数列表进行排序？
【发布时间】：2008-09-25 10:27:18
【问题描述】：

如何仅使用一个变量对值列表进行排序？

编辑：根据@Igor 的评论，我重新命名了这个问题。

【问题讨论】：

您能补充一点信息吗？什么清单？什么变量？由于我不是 PHP 程序员，我不知道这些是否显而易见。只是一个建议。
我只想使用一个附加变量对整数列表进行排序。有可能吗？
在 C# 中？ msdn.microsoft.com/en-us/library/system.array.sort(VS.71).aspx
可以，但是很麻烦。

标签： c# java algorithm sorting puzzle

【解决方案1】：

C 中的一个解决方案：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int list[]={4,7,2,4,1,10,3};
    int n;  // the one int variable
    
    startsort:
    for (n=0; n< sizeof(list)/sizeof(int)-1; ++n)
        if (list[n] > list[n+1]) {
            list[n] ^= list[n+1];
            list[n+1] ^= list[n];
            list[n] ^= list[n+1];
            goto startsort;
        }
    
    for (n=0; n< sizeof(list)/sizeof(int); ++n)
        printf("%d\n",list[n]);
    return 0;
}

输出当然与 Icon 程序相同。

【讨论】：

【解决方案2】：

我怀疑我正在为你做作业，但这是一个有趣的挑战。这是Icon中的解决方案：

procedure mysort(thelist)
    local n # the one integer variable
    every n := (1 to *thelist & 1 to *thelist-1) do
    if thelist[n] > thelist[n+1] then thelist[n] :=: thelist[n+1]
    return thelist
end

procedure main(args)
    every write(!mysort([4,7,2,4,1,10,3]))
end

输出：

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以为每个可能的列表大小生成/编写大量排序网络。在排序网络中，您使用单个变量进行交换操作。

我不建议您在软件中执行此操作，但仍有可能。

这是 C 中所有 n 到 4 的排序例程

// define a compare and swap macro 
#define order(a,b) if ((a)<(b)) { temp=(a); (a) = (b); (b) = temp; }

static void sort2 (int *data)
// sort-network for two numbers
{
  int temp;
  order (data[0], data[1]);
}

static void sort3 (int *data)
// sort-network for three numbers
{
  int temp;
  order (data[0], data[1]);
  order (data[0], data[2]);
  order (data[1], data[2]);
}

static void sort4 (int *data)
// sort-network for four numbers
{
  int temp;
  order (data[0], data[2]);
  order (data[1], data[3]);
  order (data[0], data[1]);
  order (data[2], data[3]);
  order (data[1], data[2]);
}

void sort (int *data, int n)
{
  switch (n)
    {
    case 0:
    case 1:
      break;
    case 2:
      sort2 (data);
      break;
    case 3:
      sort3 (data);
      break;
    case 4:
      sort4 (data);
      break;
    default:
      // Sorts for n>4 are left as an exercise for the reader
      abort();
    }
}

显然，您需要为每个可能的 N 设置一个排序网络代码。

【讨论】：

很有趣，但似乎有点不切实际。
这是不切实际的。如果您进行硬件设计，排序网络很有用，因为您可以并行/同时进行多个比较和交换，但在软件中，循环几乎总是更快。甚至 vor 小 N
这也超出了原始挑战的范围：您正在使用堆栈。

【解决方案4】：

在java中：

import java.util.Arrays;

/**
 * Does a bubble sort without allocating extra memory
 *
 */
public class Sort {
    // Implements bubble sort very inefficiently for CPU but with minimal variable declarations
    public static void sort(int[] array) {
        int index=0;
        while(true) {
            next:
            {
                // Scan for correct sorting. Wasteful, but avoids using a boolean parameter
                for (index=0;index<array.length-1;index++) {
                    if (array[index]>array[index+1]) break next;
                }
                // Array is now correctly sorted
                return;
            }
            // Now swap. We don't need to rescan from the start
            for (;index<array.length-1;index++) {
                if (array[index]>array[index+1]) {
                    // use xor trick to avoid using an extra integer
                    array[index]^=array[index+1];
                    array[index+1]^=array[index];
                    array[index]^=array[index+1];
                }
            }
        }
    }

    public static void main(final String argv[]) {
        int[] array=new int[] {4,7,2,4,1,10,3};
        sort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

实际上，通过使用技巧proposed by Nils，您甚至可以消除剩余的一个 int 分配 - 当然这会添加到堆栈中...

【讨论】：

【解决方案5】：

在红宝石中： [1, 5, 3, 7, 4, 2].排序

【讨论】：

【解决方案6】：

你没有，它已经排序了。（由于问题含糊不清，我假设变量是对象的同义词）

【讨论】：

【解决方案7】：

如果您有一个列表(1 5 3 7 4 2) 和一个变量v，您可以交换列表的两个值，例如3 和7，首先将3 分配给v，然后将7 分配给位置3，最后把v的值赋值给原来的7的地方，之后就可以重复使用v进行下一次交换。为了排序，您只需要一个算法来告诉交换哪些值。您可以在 http://en.wikipedia.org/wiki/Sorting_algorithm 上寻找合适的算法。

【讨论】：