设S={f1,…,fn}是一组不同的长度的有序文件构成的集合,其中fi表示第i个文件的记录个数,现使用二分归并法将这些文件归并成一个有序文件,归并过程可以看成是一棵二叉树.参考教材P102例4.7,请采用两种方法进行二分归并,其中一种为哈夫曼算法。 提示:其中n个文件可用n个数组模拟,文件的内容为数组中已排好序的整数;可以用教材例4.7中定义的S集合中6个文件的长度作为数组长度进行测试。注意,要编写两个数组进行顺序归并的程序。

时间: 2024-03-10 09:50:50 浏览: 22
好的,我了解了你的问题。下面分别介绍两种二分归并方法。 ## 1. 顺序归并法 顺序归并法是一种简单、直接的二分归并方法。其基本思想是:将n个文件排成一排,每次从前面选两个文件归并,直到将所有文件归并成一个有序文件。 具体实现步骤如下: 1. 将n个文件按照文件记录的个数从小到大排序,得到有序文件序列S={f1,f2,...,fn}; 2. 依次选取S中的相邻两个文件进行归并,得到n/2个有序文件; 3. 重复步骤2,直到只剩下一个有序文件为止。 下面是使用C语言实现的顺序归并法代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX 100 // 顺序归并函数 void Merge(int *a[], int b[], int n) { int i, j, k, m, t; for (i = 0; i < n; i++) { b[i] = a[i][0]; // 初始化b数组 } for (k = 1; k < n; k++) { for (i = 0; i < n; i++) { if (a[i][0] < b[i]) { // 找到最小值 b[i] = a[i][0]; m = i; } } a[m]++; // 将最小值所在文件的指针后移一位 } } int main() { int i, j, n, t, m = 0; int *a[MAX], b[MAX]; printf("请输入文件个数:"); scanf("%d", &n); for (i = 0; i < n; i++) { printf("请输入第%d个文件的记录数:", i+1); scanf("%d", &t); a[i] = (int *)malloc(sizeof(int) * t); printf("请输入%d个整数,以空格分隔:", t); for (j = 0; j < t; j++) { scanf("%d", &a[i][j]); } m += t; } // 归并 Merge(a, b, n); // 输出结果 printf("归并后的结果为:"); for (i = 0; i < m; i++) { printf("%d ", b[i]); } printf("\n"); // 释放内存 for (i = 0; i < n; i++) { free(a[i]); } return 0; } ``` ## 2. 哈夫曼归并法 哈夫曼归并法是一种高效的二分归并方法,其基本思想是:将n个文件按照文件记录的个数构建一棵哈夫曼树,将树的叶子结点对应的文件按从左到右的顺序排成一排,从根结点开始递归地将左右子树的文件归并,直到将所有文件归并成一个有序文件。 具体实现步骤如下: 1. 将n个文件按照文件记录的个数从小到大排序,得到有序文件序列S={f1,f2,...,fn}; 2. 将S中的每个文件作为一个叶子结点,构建一棵哈夫曼树; 3. 对哈夫曼树进行后序遍历,对叶子结点对应的文件进行归并,直到将所有文件归并成一个有序文件。 下面是使用C语言实现的哈夫曼归并法代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX 100 // 定义哈夫曼树结构体 typedef struct _HuffmanTreeNode { int weight; // 权重(文件记录个数) int index; // 文件序号 struct _HuffmanTreeNode *left; // 左子树 struct _HuffmanTreeNode *right; // 右子树 } HuffmanTreeNode; // 构建哈夫曼树 HuffmanTreeNode *BuildHuffmanTree(int *f, int n) { int i, j, k; HuffmanTreeNode *p, *q; HuffmanTreeNode **h = (HuffmanTreeNode **)malloc(sizeof(HuffmanTreeNode *) * n); if (h == NULL) { printf("内存分配失败!\n"); exit(1); } for (i = 0; i < n; i++) { // 初始化叶子结点 p = (HuffmanTreeNode *)malloc(sizeof(HuffmanTreeNode)); if (p == NULL) { printf("内存分配失败!\n"); exit(1); } p->weight = f[i]; p->index = i; p->left = p->right = NULL; h[i] = p; } // 构建哈夫曼树 for (i = 0; i < n-1; i++) { // 选出权重最小的两个结点 p = q = NULL; for (j = 0; j < n-i; j++) { if (h[j] != NULL && (p == NULL || h[j]->weight < p->weight)) { q = p; p = h[j]; } else if (h[j] != NULL && (q == NULL || h[j]->weight < q->weight)) { q = h[j]; } } // 构建新结点 HuffmanTreeNode *r = (HuffmanTreeNode *)malloc(sizeof(HuffmanTreeNode)); if (r == NULL) { printf("内存分配失败!\n"); exit(1); } r->weight = p->weight + q->weight; r->index = -1; r->left = p; r->right = q; // 删除已使用的结点 h[p->index] = r; h[q->index] = NULL; } // 返回哈夫曼树的根结点 for (i = 0; i < n; i++) { if (h[i] != NULL) { free(h); return h[i]; } } free(h); return NULL; } // 递归归并 void Merge(HuffmanTreeNode *root, int *data[], int n) { if (root == NULL) { return; } if (root->index >= 0) { printf("归并文件%d:", root->index); int i; for (i = 0; i < n; i++) { if (i == root->index) { continue; } printf("%d ", data[i][0]); data[i]++; } printf("\n"); } Merge(root->left, data, n); Merge(root->right, data, n); } int main() { int i, j, n, t, m = 0; int *a[MAX]; printf("请输入文件个数:"); scanf("%d", &n); for (i = 0; i < n; i++) { printf("请输入第%d个文件的记录数:", i+1); scanf("%d", &t); a[i] = (int *)malloc(sizeof(int) * t); printf("请输入%d个整数,以空格分隔:", t); for (j = 0; j < t; j++) { scanf("%d", &a[i][j]); } m += t; } // 构建哈夫曼树 HuffmanTreeNode *root = BuildHuffmanTree((int *)a, n); // 归并 Merge(root, a, n); // 输出结果 printf("归并后的结果为:"); for (i = 0; i < m; i++) { printf("%d ", a[0][i]); } printf("\n"); // 释放内存 for (i = 0; i < n; i++) { free(a[i]); } return 0; } ``` 以上就是二分归并的两种方法,希望对你有所帮助。

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