怎么对于1亿个无序数字进行排序,如何用java代码具体实现
时间: 2024-05-09 22:20:03 浏览: 74
对于1亿个无序数字进行排序,可以使用外部排序(External Sorting)算法,即将数据分块读入内存,对每个小块进行排序,再将排好序的小块合并成一个有序的大块。这种算法可以处理大规模的数据,但需要额外的磁盘空间。
具体实现可以使用Java的IO流读取数据,使用排序算法(如快速排序)对每个小块进行排序,再使用归并算法将排序好的小块合并成一个有序的大块。代码示例:
```java
import java.io.*;
import java.util.Arrays;
public class ExternalSort {
private static final int CHUNK_SIZE = 1000000; // 每个小块的大小
public static void sort(String inputFilePath, String outputFilePath) throws IOException {
int chunkCount = splitIntoChunks(inputFilePath); // 将数据分块
mergeChunks(outputFilePath, chunkCount); // 合并排序好的小块
}
// 将数据分块
private static int splitIntoChunks(String inputFilePath) throws IOException {
int chunkCount = 0;
int[] chunk = new int[CHUNK_SIZE];
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(inputFilePath))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
int number = Integer.parseInt(line);
if (chunkCount > 0 && chunkCount % CHUNK_SIZE == 0) {
Arrays.sort(chunk);
writeChunk(chunk, chunkCount / CHUNK_SIZE);
chunk = new int[CHUNK_SIZE];
}
chunk[chunkCount % CHUNK_SIZE] = number;
chunkCount++;
}
if (chunkCount % CHUNK_SIZE != 0) {
Arrays.sort(chunk, 0, chunkCount % CHUNK_SIZE);
writeChunk(chunk, chunkCount / CHUNK_SIZE);
} else {
Arrays.sort(chunk);
writeChunk(chunk, chunkCount / CHUNK_SIZE - 1);
}
}
return chunkCount / CHUNK_SIZE + (chunkCount % CHUNK_SIZE == 0 ? 0 : 1);
}
// 将排序好的小块写入磁盘
private static void writeChunk(int[] chunk, int index) throws IOException {
String fileName = String.format("chunk_%d.tmp", index);
try (DataOutputStream output = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(fileName)))) {
for (int number : chunk) {
output.writeInt(number);
}
}
}
// 合并排序好的小块
private static void mergeChunks(String outputFilePath, int chunkCount) throws IOException {
DataOutputStream output = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(outputFilePath)));
PriorityQueue<Integer> queue = new PriorityQueue<>();
try (DataInputStream[] inputs = new DataInputStream[chunkCount]) {
for (int i = 0; i < chunkCount; i++) {
inputs[i] = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(String.format("chunk_%d.tmp", i)))));
queue.add(inputs[i].readInt());
}
while (!queue.isEmpty()) {
int number = queue.poll();
output.writeInt(number);
int index = findIndex(inputs, number);
if (index != -1) {
if (inputs[index].available() > 0) {
queue.add(inputs[index].readInt());
} else {
inputs[index].close();
inputs[index] = null;
}
}
}
}
output.close();
}
// 在输入流数组中查找指定的数字所在的输入流的索引
private static int findIndex(DataInputStream[] inputs, int number) throws IOException {
for (int i = 0; i < inputs.length; i++) {
if (inputs[i] != null && inputs[i].available() > 0 && inputs[i].readInt() == number) {
return i;
}
}
return -1;
}
}
```
可以调用 `ExternalSort.sort("input.txt", "output.txt");` 来对输入文件 `input.txt` 中的数据进行排序,并将排序结果写入输出文件 `output.txt` 中。其中,输入文件中每行为一个数字。
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