C语言在磁盘中进行文件内数据的二路归并排序

在C语言中，可以使用文件操作函数和二路归并排序算法实现文件内数据的二路归并排序。下面是一个示例程序，可以将文件中的整数按照从小到大的顺序排序，并将结果输出到另一个文件中。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX_LEN 1000

void merge(FILE *in_file1, FILE *in_file2, FILE *out_file) {
    int data1, data2;
    
    // 从两个输入文件中分别读取一个数
    fscanf(in_file1, "%d", &data1);
    fscanf(in_file2, "%d", &data2);
    
    // 两个输入文件都还有数据时，比较它们的大小，将较小的数写入输出文件
    while (!feof(in_file1) && !feof(in_file2)) {
        if (data1 < data2) {
            fprintf(out_file, "%d ", data1);
            fscanf(in_file1, "%d", &data1);
        } else {
            fprintf(out_file, "%d ", data2);
            fscanf(in_file2, "%d", &data2);
        }
    }
    
    // 处理剩余的数据
    while (!feof(in_file1)) {
        fprintf(out_file, "%d ", data1);
        fscanf(in_file1, "%d", &data1);
    }
    while (!feof(in_file2)) {
        fprintf(out_file, "%d ", data2);
        fscanf(in_file2, "%d", &data2);
    }
}

void merge_sort(FILE *in_file, FILE *out_file, int n) {
    FILE *in_file1, *in_file2;
    int i, j, k, len;
    
    // 打开两个临时文件
    in_file1 = fopen("temp1.txt", "w+");
    in_file2 = fopen("temp2.txt", "w+");
    
    // 将输入文件中的数据拆分成若干个长度为1的有序序列，并写入临时文件1中
    for (i = 0; i < n; i++) {
        fscanf(in_file, "%d", &j);
        fprintf(in_file1, "%d ", j);
    }
    
    // 对临时文件1中的有序序列两两归并，并写入临时文件2中
    len = 1;
    while (len < n) {
        fseek(in_file1, 0, SEEK_SET);
        fseek(in_file2, 0, SEEK_SET);
        for (i = 0; i < n; i += len * 2) {
            // 将两个有序序列归并到临时文件2中
            for (j = i, k = 0; j < i + len && j < n; j++) {
                fscanf(in_file1, "%d", &k);
                while (!feof(in_file1) && k < j) {
                    fscanf(in_file1, "%d", &k);
                }
                fprintf(in_file2, "%d ", k);
            }
            for (j = i + len, k = 0; j < i + 2 * len && j < n; j++) {
                fscanf(in_file1, "%d", &k);
                while (!feof(in_file1) && k < j) {
                    fscanf(in_file1, "%d", &k);
                }
                fprintf(in_file2, "%d ", k);
            }
        }
        len *= 2;
        // 将临时文件2中的有序序列写回到临时文件1中
        fseek(in_file1, 0, SEEK_SET);
        fseek(in_file2, 0, SEEK_SET);
        for (i = 0; i < n; i++) {
            fscanf(in_file2, "%d", &j);
            while (!feof(in_file2) && j < i) {
                fscanf(in_file2, "%d", &j);
            }
            fprintf(in_file1, "%d ", j);
        }
    }
    
    // 将临时文件1中的有序序列写回到输出文件中
    fseek(in_file1, 0, SEEK_SET);
    for (i = 0; i < n; i++) {
        fscanf(in_file1, "%d", &j);
        fprintf(out_file, "%d ", j);
    }
    
    // 关闭临时文件
    fclose(in_file1);
    fclose(in_file2);
}

int main() {
    FILE *in_file, *out_file;
    int data[MAX_LEN], n = 0, i;
    
    // 打开输入文件
    in_file = fopen("input.txt", "r");
    if (in_file == NULL) {
        printf("Error opening file!\n");
        exit(1);
    }
    
    // 读取文件中的数据
    while (fscanf(in_file, "%d", &data[n]) == 1) {
        n++;
    }
    
    // 关闭输入文件
    fclose(in_file);
    
    // 使用二路归并排序算法排序
    merge_sort(fopen("input.txt", "r"), fopen("output.txt", "w"), n);
    
    return 0;
}

在这个示例程序中，我们首先使用 `fopen` 函数打开输入文件，然后使用 `fscanf` 函数读取文件中的数据，并将其存储在数组 `data` 中。接着，我们使用二路归并排序算法对数组 `data` 进行排序，并将排序后的结果输出到文件中。在二路归并排序算法中，我们使用了两个临时文件 `temp1.txt` 和 `temp2.txt`，分别用于存储归并的有序序列。具体实现时，我们先将输入文件中的数据拆分成若干个长度为1的有序序列，并写入临时文件1中；然后对临时文件1中的有序序列两两归并，并写入临时文件2中；接着将临时文件2中的有序序列写回到临时文件1中，以便进行下一轮归并。最终，将临时文件1中的有序序列写回到输出文件中。注意，为了避免在文件中读取数据时出现错误，我们需要使用 `fseek` 函数将文件指针移动到正确的位置。