内容: 两个表合并成一个有序表。分析各代码性能。 要求: 1. 抽象数据类型独立实现。 2. 使用完整的C++代码实现。3.分析代码性能
时间: 2024-05-08 09:16:31 浏览: 10
假设有两个有序表A和B,长度分别为m和n,现在要将它们合并成一个有序表C。我们可以使用两种不同的方法来实现这个任务:
方法一:直接合并
我们可以从A和B的开头开始,逐一比较它们的元素大小,并将较小的元素加入C中。当某个表已经被遍历完时,我们将另一个表的剩余元素全部加入C中即可。具体实现代码如下:
```c
typedef struct {
int* data; // 表的数据
int length; // 表的长度
} List;
void merge(List A, List B, List* C) {
int i = 0, j = 0, k = 0;
C->data = (int*)malloc((A.length + B.length) * sizeof(int)); // 分配C的空间
while (i < A.length && j < B.length) { // A和B均未遍历完
if (A.data[i] <= B.data[j]) {
C->data[k++] = A.data[i++];
} else {
C->data[k++] = B.data[j++];
}
}
while (i < A.length) { // A未遍历完
C->data[k++] = A.data[i++];
}
while (j < B.length) { // B未遍历完
C->data[k++] = B.data[j++];
}
C->length = k;
}
```
方法二:归并排序
另一种方法是使用归并排序的思想,将A和B分别排序后再合并。具体实现代码如下:
```c
void merge(List A, List B, List* C) {
int i = 0, j = 0, k = 0;
C->data = (int*)malloc((A.length + B.length) * sizeof(int)); // 分配C的空间
while (i < A.length && j < B.length) { // A和B均未遍历完
if (A.data[i] <= B.data[j]) {
C->data[k++] = A.data[i++];
} else {
C->data[k++] = B.data[j++];
}
}
while (i < A.length) { // A未遍历完
C->data[k++] = A.data[i++];
}
while (j < B.length) { // B未遍历完
C->data[k++] = B.data[j++];
}
C->length = k;
}
void merge_sort(List* L) {
if (L->length <= 1) return; // 递归边界
List L1, L2, L3;
L1.data = L->data;
L1.length = L->length / 2;
L2.data = L->data + L->length / 2;
L2.length = L->length - L1.length;
merge_sort(&L1);
merge_sort(&L2);
merge(L1, L2, &L3);
*L = L3;
}
```
性能分析
方法一的时间复杂度为O(m+n),空间复杂度为O(m+n)。该算法的优点是简单易懂,但它需要额外的空间来存储合并后的表。如果空间有限,或者需要就地排序,则不适用该方法。
方法二的时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(n)。该算法使用归并排序的思想,将表分成两部分递归排序,然后合并成一个有序表。该算法的优点是不需要额外的空间,但它需要递归调用merge_sort函数,可能导致栈溢出。此外,该算法需要对表进行多次遍历,性能也可能受到影响。
综上所述,如果空间有限,或需要就地排序,则可以使用方法二;如果空间充足,且性能要求不高,则可以使用方法一。