Question

我昨晚发布了关于数组类的内容，现在我遇到了一个排序类问题。大约一半的功能是由教授或他给我们的算法定义的，但很多定义让我感到困惑。我不确定是什么让它们与上面的不同。

#ifndef SORTS_H
#define SORTS_H
#include <iostream>
#include <string>
#include "Array.h"
using namespace std;
template <class T>
void insertionSort(Array<T> &a);

template <class T>
void selectionSort(Array<T> &a);

template <class T>
void selectionSort(T a[], int n);

template <class T>
void mergesort(T *input, int size);

template <class T>
void mergesort(T *input, int left, int right, T *scratch);

template <class T>
T less(T x, T y);

template <class T>
void mergesort(Array<T> &input, int left, int right, Array<T>&scratch);

template <class T>
void mergesort(Array<T> & input);

Array<int> & random(int n);

template <class T>
void selectionSort(T a[], int n) {
    int i, j, tmp;
    int min_idx = 0;
    for (size_t i = 0; i < n-1; i++) {
        min_idx = i;
        for (size_t j = i+1; j < n; j++) {
            if (a[j] < a[min_idx]) {
                min_idx = j;
            }
            tmp = a[i];
            a[i] = a[min_idx];
            a[min_idx] = tmp;
        }
    }
}

template <class T>
void selectionSort(Array<T> &a) {
    int tmp;
    int min_idx = 0;

    for (int i = 0; i < a.getSize() - 1; i++) {
        min_idx = i;
        for (int j = i + 1; j < a.getSize(); j++) {
            if (a[j] < a[min_idx]) {
                min_idx = j;
            }
            tmp = a[i];
            a[i] = a[min_idx];
            a[min_idx] = tmp;
        }
    }
}

template <class T>
void insertionSort(Array<T> &a) {
    // put your code here 
}

template <class T>
bool sorted(Array<T> a) {

    for (int i = 1; i < a.getSize(); i++)
    if (a[i - 1] > a[i]) return false;

    return true;
}

Array<int> & random(int n) {
    Array<int> *tmp = new Array<int>(n);

    for (int i = 0; i < n; i++)
        (*tmp)[i] = rand() % 1000;

    return *tmp;
}

template <class T>
T less(T x, T y) {
    if (x < y) {
        return x;
    }
    else {
        return y;
    }
}

template <class T>
void mergesort(T *input, int left, int right, T *scratch) {
    if (right == left + 1) {
        return;
    }
    else {
        int i = 0;
        int length = right - left;
        int midpoint_distance = length / 2;
        int l = left, r = left + midpoint_distance;

        mergesort(input, left, left + midpoint_distance, scratch);
        mergesort(input, left + midpoint_distance, right, scratch);

        /* merge the arrays together using scratch for temporary storage */
        for (i = 0; i < length; i++) {
            /* Check to see if any elements remain in the left array; if so,
            * we check if there are any elements left in the right array; if
            * so, we compare them.  Otherwise, we know that the merge must
            * use take the element from the left array */
            if (l < left + midpoint_distance &&
               (r == right || min(input[l], input[r]) == input[l])) {
                scratch[i] = input[l];
                l++;
            }
            else {
                scratch[i] = input[r];
                r++;
            }
        }
        /* Copy the sorted subarray back to the input */
        for (i = left; i < right; i++) {
            input[i] = scratch[i - left];
        }
    }
}

template <class T>
void mergesort(T *input, int size) {
    int *scratch = new int[size];
    mergesort(input, 0, size, scratch);
    delete [] scratch;
}

template <class T>
void mergesort(Array<T> &input, int left, int right, Array<T>&scratch) {
    if (right == left + 1) {
        return;
    }
    else {
        int i = 0;
        int length = right - left;
        int midpoint_distance = length / 2;
        int l = left, r = left + midpoint_distance;

        mergesort(input, left, left + midpoint_distance, scratch);
        mergesort(input, left + midpoint_distance, right, scratch);

        /* merge the arrays together using scratch for temporary storage */
        for (i = 0; i < length; i++) {
            /* Check to see if any elements remain in the left array; if so,
            * we check if there are any elements left in the right array; if
            * so, we compare them.  Otherwise, we know that the merge must
            * use take the element from the left array */
            if (l < left + midpoint_distance &&
               (r == right || min(input[l], input[r]) == input[l])) {
                scratch[i] = input[l];
                l++;
            }
            else {
                scratch[i] = input[r];
                r++;
            }
        }
        /* Copy the sorted subarray back to the input */
        for (i = left; i < right; i++) {
            input[i] = scratch[i - left];
        }
    }
}

template <class T>
void mergesort(Array<T> &input) {
    // put your code here 
}

#endif

我还注意到有一个void insertionSort(Array<T> &a);函数，但我给出的算法是：

void insertionSort(int a[], int n){
    int tmp;
    int i, j;

    for (i = 1; i < n; i++) {
        tmp = a[i];

        for (j = i - 1; j >= 0; j--)

        if (a[j] > tmp) a[j + 1] = a[j];
        else break;
        a[j + 1] = tmp;
    }
}

我是否应该以同样的方式实现这一点，只需将int a[]替换为，例如...... &arr？我猜是因为这包括array.h并且数组类有T * arr;，我应该指向该数组的地址？这也适用于在其参数中具有地址运算符的每个定义吗？

Answer 1

正如你所说，差异是一个典型的int数组a[]，但你怎么知道它的大小？因此，此版本要求用户将n作为元素数发送给函数。在Array课程中，您提供了一个大小，因此不需要它。通常，您会为多种情况提供重载。

我不确定你的意思是替换int a[] w / &arr，签名就在那里，使用给你的东西，除非你假设到改变它。

如果你回到关于Array课程的问题，你可以看到一个正常使用参考文献的答案，即

template <class T>
Array<T>::Array(const Array &other) : size(other.size), arr(new T[size])
{                        // ^^^^^^
  for (int i = 0; i < size; ++i)
    arr[i] = other.arr[i];
}         // ^^^^^

现在适用于这种情况。

此外，

template <class T>
void selectionSort(Array<T> &a) {
    // I'm not sure I understand what this is supposed to do that's different from the above selectionSort.
    // I know that & is the reference operator, so should I just return whatever &a is?
}

考虑到void作为参考的回归和使用，您不会在此处返回任何内容。您通过引用传递而不是按值传递，以便您在函数中执行的操作是持久的。您可以选择传回已排序的数组而不使用引用但我相当确定它在整体考虑分配和复制时会更慢。这就是为什么你的另一个问题的例子是使用const Array &other。它可以防止整个数组（可能很大）被复制并发送到函数以及被更改。

使用模板实现排序类

1 个答案: