美文网首页
2018-10-16 漫画算法:什么是外部排序?

2018-10-16 漫画算法:什么是外部排序?

作者: 四火流年 | 来源:发表于2018-10-16 20:05 被阅读22次

转自: https://mp.weixin.qq.com/s/KYbYTNl9PfXK--bG96YZJg

来源:帅地(本文来自作者的投稿,其简介见末尾)

背景

西天取经的路上,一样上演着编程的乐趣.....

image image image image image image

排序的时候我们可以选择快速排序或归并排序等算法。为了方便,我们把排序好的2G有序数据称之为有序子串吧。接着我们可以把两个小的有序子串合并成一个大的有序子串。

image

注意:读取的时候是每次读取一个int数,通过比较之后在输出。

按照这个方法来回合并,总共经过三次合并之后就可以得到8G的有序子串。

image image image

接下来把12个数据分成4份,然后排序成有序子串

image

然后把子串进行两两合并

image

输出哪个元素,就在那个元素所在的有序子串再次读入一个元素

image

继续

image

重复直到合并成一个包含6个int的有序子串

image

再把两个包含6个int的有序子串合并成一个包含12个int数据的最终有序子串

image image

优化策略

image

解释下:例如对于数据2,我们把无序的12个数据分成有序的4个子串需要读写各一次,把2份3个有序子串合并成6个有序子串读写各一次;把2份6个有序子串合并从12个有序子串读写各一次,一共需要读写各3次。

image image image

多路归并

为了方便讲解,我们假设内存一共可以装4个int型数据

image image image image image image image.png

置换选择

image image image image image image image

例如我们可以从12个数据读取3个存到内存中,然后从内存中选出最小的那个数放进子串p1里;

之后再从在从剩余的9个数据读取一个放到内存中,然后再从内存中选出一个数放进子串p1里,这个数必须满足比p1中的其他数大,且在内存中尽量小

这样一直重复,直到内存中的数都比p1中的数小,这时p1子串存放结束,继续来p2子串的存放。例如(这时假设内存只能存放3个int型数据):

12个无序的int数据

image

读入3个到内存中,且选出一个最小的到子串p1

image

从内存中再次读取一个元素86

image

从内存中再次读取一个元素3

image

从内存中再次读取一个元素24

image

从内存中再次读取一个元素8

image

这个时候,已经没有符合要求的数了,且内存已满,进而用p2子串来存放,以此类推。

通过这种方法,p1子串存放了4个数据,而原来的那种方法p1子串只能存放3个数据。

image image

从12个数据中读取3个数据,构建成一个最小堆,然后从堆顶选择一个数写入到p1中。

之后再从剩余的9个数中读取一个数,如果这个数比刚才那个写入到p1中的数大,则把这个数插入到最小堆中,重新调整最小堆结构,然后在堆顶选一个数写入到p1中。

否则,把这个数暂放在一边,暂时不处理。之后一样需要调整堆结构,从堆顶选择一个数写入到p1中。

这里说明一下,那个被放在一边的数是不能再放入p1中的了,因为它一定比p1中的数都要小,所以它会放在下一个子串中

看这些文字会让人头大,我画图解释下吧。

从12数据读取3个数据

image

构建最小堆,且选出目标数

image

读入下一个数86

image

读入下一个数3,比70小,暂放一边,不加入堆结构中

image

读入下一个数据24,比81小,不加入堆结构

image

读入下一个数据8,比86小,不加入堆结构。此时p1已经完成了,把那些刚才暂放一边的数重新构成一个堆,继续p2的存放。

image

以此类推...

最后生成的p2如下:

image image image image image

这种方法适合要排序的数据太多,以至于内存一次性装载不下。只能通过把数据分几次的方式来排序,我们也把这种方法称之为外部排序

相关文章

  • 2018-10-16 漫画算法:什么是外部排序?

    转自: https://mp.weixin.qq.com/s/KYbYTNl9PfXK--bG96YZJg 来源:...

  • Swift - 常用的排序算法

    常见的排序算法 排序算法可以分为内部排序和外部排序,内部排序是数据记录在内存中进行排序,而外部排序是因排序的数据很...

  • 排序算法总结

    排序算法 排序算法可以分为内部排序和外部排序 内部排序:数据记录在内存中进行排序。 外部排序:排序的数据很大,排序...

  • 10分钟看懂10大经典算法(Swift代码实现)

    排序算法是《数据结构与算法》中最基本的算法之一。 排序算法可以分为内部排序和外部排序,内部排序是数据记录在内存中进...

  • 排序算法

    排序算法是《数据结构与算法》中最基本的算法之一。 排序算法可以分为内部排序和外部排序。 内部排序是数据记录在内存中...

  • Python实现十大经典排序算法

    排序算法是《数据结构与算法》中最基本的算法之一。 排序算法可以分为内部排序和外部排序,内部排序是数据记录在内存中进...

  • Object-C实现常见十大算法(冒泡、选择、归并、双路、三路.

    我们经常会在时项目使用各种算法,比如排序.排序算法是最基本的算法之一. 排序算法可以分为内部排序和外部排序,内部排...

  • 八种排序算法原理及Java实现

    八种排序算法原理及Java实现 概述 排序算法分为内部排序和外部排序,内部排序把数据记录放在内存中进行排序,而外部...

  • 算法相关

    算法复杂度相关概念:漫画:什么是时间复杂度?算法的时间复杂度和空间复杂度详解算法题库:力扣 一、排序算法 排序算法...

  • Swift的十大经典排序算法总结

    Swift的十大经典排序算法总结 排序算法是《数据结构与算法》中最基本的算法之一。排序算法可以分为内部排序和外部排...

网友评论

      本文标题:2018-10-16 漫画算法:什么是外部排序?

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/hfhkzftx.html