外排序的实现
- 思想
- 代码分析
- 完整代码
如果有海量数据需要排序，而在内存中放不下这么多数据，因此就不能使用内排序（直接插入排序，希尔排序，堆排序，快速排序，归并排序等等）。关于想了解这些内排序的请看这里各种排序的实现，所以我们只能使用外排序，来把我们海量数据排好序，
思想
外排序，我们需要采用归并排序的思想来实现这个过程。
因此我们最终思想是这样的
代码分析
要学会写外排序的代码，需要把文件学好，想了解文件的请看这里文件
假设文件里有100个数据
生成1-100个随机数放在文件里
#define N 100
void CreteartFile(const char* filename)
{
srand((unsigned int)time(NULL));
//生成一个随机数1-100的文件
FILE* pf = fopen(filename, "w");
if (pf == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
for (int i = 0; i < N; ++i)
{
fprintf(pf, "%d ", rand() % 100 + 1);
}
fclose(pf);
}
int main()
{
const char* filename = "Sort.txt";
CreteartFile(filename);
//外排序
MerSortFile(filename);
return 0;
}
把文件平均分成若干个有序的小文件
我们有一个100个数的文件
把这个文件平均分成10个小文件，每个小文件放10个数。
为了使这些小文件的数据有序，因此我们在大文件里取出数据，放在数组a中，只要数组a里的数据达到10个。就对数组a使用快排（假设内存可以一次放得下这么数据），直到取完文件中的数据。
//外排序
void MerSortFile(const char* filename)
{
//取数据，把一个文件分成若干个有序的小文件
FILE* fout = fopen(filename, "r");
if (fout == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
int a[10] = { 0 };
int value = 0;
int i = 0;
int n = 10;
//存放小文件名称
char fsubename[10] = { 0 };
int fnumeber = 0;
//从文件中取出数据
while (fscanf(fout, "%d", &value) != EOF)
{
//一个小文件放10个数据
if (i < n-1)
{
a[i++] = value;
}
else
{
//这里是特殊处理，下面画图有解释
a[i] = value;
//对a数组排序
QuickSort(a, 0, n - 1);
//创建小文件，并将a写到小文件里
sprintf(fsubename, "%d.txt", ++fnumeber);
FILE* fin = fopen(fsubename, "w");
if (fin == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
//写数据
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
fprintf(fin, "%d ", a[i]);
}
fclose(fin);
i = 0;
}
}
fclose(fout);
}
两两归并小文件，直到归并成一个文件
//外排序
void MerSortFile(const char* filename)
{
//取数据，把一个文件分成若干个有序的小文件
FILE* fout = fopen(filename, "r");
if (fout == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
int a[10] = { 0 };
int value = 0;
int i = 0;
int n = 10;
char fsubename[10] = { 0 };
int fnumeber = 0;
while (fscanf(fout, "%d", &value) != EOF)
{
//一个小文件放10个数据
if (i < n-1)
{
a[i++] = value;
}
else
{
a[i] = value;
//对a数组排序
QuickSort(a, 0, n - 1);
//创建小文件，并将a写到小文件里
sprintf(fsubename, "%d.txt", ++fnumeber);
FILE* fin = fopen(fsubename, "w");
if (fin == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
//写数据
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
fprintf(fin, "%d ", a[i]);
}
fclose(fin);
i = 0;
}
}
//归并小文件,直到整体归成一个有序的完整文件
//这一块逻辑看下图分析
char mfile[20] = "12";
char file1[20] = "1.txt";
char file2[20] = { 0 };
for (int i = 2; i <= n; ++i)
{
sprintf(file2, "%d.txt", i);
_MergerFile(mfile, file1, file2);
//迭代，file1存储mfile名
strcpy(file1, mfile);
//mfile存储下一次两个文件要归并在一起的文件名
sprintf(mfile, "%s%d", mfile, i+1);
}
fclose(fout);
}
两个小文件归并过程
void _MergerFile(const char* mfile,const char* file1,const char* file2)
{
FILE* fin = fopen(mfile, "w");
if (fin == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
FILE* fout1 = fopen(file1, "r");
if (fout1 == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
FILE* fout2 = fopen(file2, "r");
if (fout2 == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
int num1 = 0;
int num2 = 0;
//这里也是对文件指针的特殊处理，看下图
int ret1 = fscanf(fout1, "%d", &num1);
int ret2 = fscanf(fout2, "%d", &num2);
while (ret1 != EOF && ret2 != EOF)
{
if (num1 < num2)
{
fprintf(fin, "%d ", num1);
ret1= fscanf(fout1, "%d", &num1);
}
else
{
fprintf(fin, "%d ", num2);
ret2 = fscanf(fout2, "%d", &num2);
}
}
while (ret1 != EOF)
{
fprintf(fin, "%d ", num1);
ret1 = fscanf(fout1, "%d", &num1);
}
while (ret2 != EOF)
{
fprintf(fin, "%d ", num2);
ret2 = fscanf(fout2, "%d", &num2);
}
fclose(fin);
fclose(fout1);
fclose(fout2);
}
完整代码
//合并小文件
void _MergerFile(const char* mfile,const char* file1,const char* file2)
{
FILE* fin = fopen(mfile, "w");
if (fin == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
FILE* fout1 = fopen(file1, "r");
if (fout1 == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
FILE* fout2 = fopen(file2, "r");
if (fout2 == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
int num1 = 0;
int num2 = 0;
int ret1 = fscanf(fout1, "%d", &num1);
int ret2 = fscanf(fout2, "%d", &num2);
while (ret1 != EOF && ret2 != EOF)
{
if (num1 < num2)
{
fprintf(fin, "%d ", num1);
ret1= fscanf(fout1, "%d", &num1);
}
else
{
fprintf(fin, "%d ", num2);
ret2 = fscanf(fout2, "%d", &num2);
}
}
while (ret1 != EOF)
{
fprintf(fin, "%d ", num1);
ret1 = fscanf(fout1, "%d", &num1);
}
while (ret2 != EOF)
{
fprintf(fin, "%d ", num2);
ret2 = fscanf(fout2, "%d", &num2);
}
fclose(fin);
fclose(fout1);
fclose(fout2);
}
//外排序
void MerSortFile(const char* filename)
{
//取数据，把一个文件分成若干个有序的小文件
FILE* fout = fopen(filename, "r");
if (fout == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
int a[10] = { 0 };
int value = 0;
int i = 0;
int n = 10;
char fsubename[10] = { 0 };
int fnumeber = 0;
while (fscanf(fout, "%d", &value) != EOF)
{
//一个小文件放10个数据
if (i < n-1)
{
a[i++] = value;
}
else
{
a[i] = value;
//对a数组排序
QuickSort(a, 0, n - 1);
//创建小文件，并将a写到小文件里
sprintf(fsubename, "%d.txt", ++fnumeber);
FILE* fin = fopen(fsubename, "w");
if (fin == NULL)
{
perror("fopen fail");
return;
}
//写数据
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
fprintf(fin, "%d ", a[i]);
}
fclose(fin);
i = 0;
}
}
//归并小文件,直到整体归成一个有序的完整文件
char mfile[20] = "12";
char file1[20] = "1.txt";
char file2[20] = { 0 };
for (int i = 2; i <= n; ++i)
{
sprintf(file2, "%d.txt", i);
_MergerFile(mfile, file1, file2);
strcpy(file1, mfile);
sprintf(mfile, "%s%d", mfile, i+1);
}
fclose(fout);
}
