1. 外部排序演算法基本思想是什麼
外部排序的基本思路
假設有一個72KB的文件,其中存儲了18K個整數,磁碟中物理塊的大小為4KB,將文件分成18組,每組剛好4KB。
首先通過18次內部排序,把18組數據排好序,得到初始的18個歸並段R1~R18,每個歸並段有1024個整數。
然後對這18個歸並段使用4路平衡歸並排序:
第1次歸並:產生5個歸並段
R11 R12 R13 R14 R15
其中
R11是由{R1,R2,R3,R4}中的數據合並而來
R12是由{R5,R6,R7,R8}中的數據合並而來
R13是由{R9,R10,R11,R12}中的數據合並而來
R14是由{R13,R14,R15,R16}中的數據合並而來
R15是由{R17,R18}中的數據合並而來
把這5個歸並段的數據寫入5個文件:
foo_1.dat foo_2.dat foo_3.dat foo_4.dat foo_5.dat
第2次歸並:從第1次歸並產生的5個文件中讀取數據,合並,產生2個歸並段
R21 R22
其中R21是由{R11,R12,R13,R14}中的數據合並而來
其中R22是由{R15}中的數據合並而來
把這2個歸並段寫入2個文件
bar_1.dat bar_2.dat
第3次歸並:從第2次歸並產生的2個文件中讀取數據,合並,產生1個歸並段
R31
R31是由{R21,R22}中的數據合並而來
把這個文件寫入1個文件
foo_1.dat
此即為最終排序好的文件。
二 使用敗者樹加快合並排序
外部排序最耗時間的操作時磁碟讀寫,對於有m個初始歸並段,k路平衡的歸並排序,磁碟讀寫次數為
|logkm|,可見增大k的值可以減少磁碟讀寫的次數,但增大k的值也會帶來負面效應,即進行k路合並
的時候會增加演算法復雜度,來看一個例子。
把n個整數分成k組,每組整數都已排序好,現在要把k組數據合並成1組排好序的整數,求演算法復雜度