Swap high and low bytes/words of a variable
Declaration
Source position: systemh.inc line 783
Description
Swap swaps the high and low order bytes of X if X is of type Word or Integer , or swaps the high and low order words of X if X is of type Longint or Cardinal . The return type is the type of X
Сортировкой или упорядочением массива называется расположение его элементов по возрастанию (или убыванию). Если не все элементы различны, то надо говорить о неубывающем (или невозрастающем) порядке.
- количество шагов алгоритма, необходимых для упорядочения;
- количество сравнений элементов;
- количество перестановок, выполняемых при сортировке.
Мы рассмотрим только три простейшие схемы сортировки.
Метод "пузырька"
По-видимому, самым простым методом сортировки является так называемый метод " пузырька ". Чтобы уяснить его идею, представьте , что массив (таблица) расположен вертикально. Элементы с большим значением всплывают вверх наподобие больших пузырьков. При первом проходе вдоль массива, начиная проход "снизу", берется первый элемент и поочередно сравнивается с последующими. При этом:
В результате наибольший элемент оказывается в самом верху массива.
Во время второго прохода вдоль массива находится второй по величине элемент, который помещается под элементом, найденным при первом проходе, т.е на вторую сверху позицию, и т.д.
Заметим, что при втором и последующих проходах, нет необходимости рассматривать ранее "всплывшие" элементы, т.к. они заведомо больше оставшихся. Другими словами, во время j -го прохода не проверяются элементы, стоящие на позициях выше j .
Теперь можно привести текст программы упорядочения массива M[1..N] :
begin for j :=1 to N -1 do for i :=1 to N — j do if M[ i ] > M[ i +1] then swap (M[ i ],M[ i +1]) end; |
Стандартная процедура swap будет использоваться и в остальных алгоритмах сортировки для перестановки элементов (их тип мы уточнять не будем) местами:
procedure swap (var x,y: . );
var t: . ;
begin
t := x;
x := y;
y := t
end;
Заметим, что если массив M глобальный, то процедура могла бы содержать только аргументы (а не результаты). Кроме того, учитывая специфику ее применения в данном алгоритме, можно свести число парметров к одному (какому?), а не двум.
Применение метода "пузырька" можно проследить здесь.
Сортировка вставками
Второй метод называется метод вставок ., т.к. на j -ом этапе мы "вставляем" j -ый элемент M[j] в нужную позицию среди элементов M[1] , M[2] ,. . ., M[j-1] , которые уже упорядочены. После этой вставки первые j элементов массива M будут упорядочены.
Сказанное можно записать следующим образом:
Чтобы сделать процесс перемещения элемента M[j] , более простым, полезно воспользоваться барьером: ввести "фиктивный" элемент M[0] , чье значение будет заведомо меньше значения любого из "реальных"элементов массива (как это можно сделать?). Мы обозначим это значение через оо.
Если барьер не использовать, то перед вставкой M[j] , в позицию i-1 надо проверить, не будет ли i=1 . Если нет, тогда сравнить M[j] ( который в этот момент будет находиться в позиции i ) с элементом M[i-1].
Описанный алгоритм имеет следующий вид:
begin M[0] := -oo; for j :=2 to N do begin i := j ; while M[ i ] M[ i — 1] do begin swap (M[ i ],M[ i -1]); i := i -1 end end end; |
Процедура swap нам уже встречалась.
Сортировка посредством выбора
Идея сортировки с помощью выбора не сложнее двух предыдущих. На j -ом этапе выбирается элемент наименьший среди M[j] , M[j+1] ,. . ., M[N] (см. процедуру FindMin ) и меняется местами с элементом M[j] . В результате после j -го этапа все элементы M[j] , M[j+1] ,. . ., M[N] будут упорядочены.
Сказанное можно описать следующим образом:
нц для j от 1 до N-1
выбрать среди M[j] ,. . ., M[N] наименьший элемент и
поменять его местами с M[j]
кц
begin for j :=1 to N -1 do begin FindMin ( j , i ); swap (M[ j ],M[ i ]) end end; |
В программе, как уже было сказано, используется процедура FindMin , вычисляющая индекс lowindex элемента, наименьшего среди элементов массива с индексами не меньше, чем startindex :
procedure FindMin (start index : integer; var lowindex : integer );
var lowelem: . ;
u: integer;
begin
lowindex := start index ;
lowelem := M[startindex];
for u:= start index +1 to N do
if M[u] lowelem then
begin
lowelem := M[u];
lowindex := u
end
end;
Оценивая эффективность применения , учтите что в демонстрации сортировки выбором отсутствует пошаговое выполнение этой процедуры.