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  • 位图排序法,时空高效的至高境界

    //位图排序法,时空高效的至高境界
    /*
    位图排序法有两个限制条件:
     1、待排序数据都在一个已知的相对较小的范围内; 也不小?
     2、所有数据没有重复;  
    */
    #include <stdio.h>

    #define BITSPERWORD 32
    #define SHIFT 5
    #define MASK 0x1F
    #define N 10000000
    int a[1 + N/BITSPERWORD];

    void set(int i){
        a[i >> SHIFT] |= (1<<(i & MASK));
    }

    void clr(int i){
        a[i >> SHIFT] &= ~(1<<(i & MASK));
    }

    int test(int i){
        return a[i >> SHIFT] & (1<<(i & MASK));
    }

    int main(void) 
    {
        int i, j;
        for (i = 0; i < N; i++) {
            clr(i);
        }
        //while (scanf("%d", &i) != EOF) {
        //    set(i);
        //}
        
        for (j = 0; j < 3; j++) {    //供简单的正确性测试
            scanf("%d", &i);            //注意,输入的数不能重复
            set(i);                        //否则当只输入一次
        }
        for (i = 0; i < N; i++) {
            if (test(i))
                printf("%d\n", i);
        }
        return 0;
    }

    http://www.cnblogs.com/Flouse/archive/2007/12/12/bitSort.html

    为什么说这个算法时空效率达到及致呢?我们对100万个不重复的正整数(1000,0000以内)的文件进行测试:

        系统排序     C++/STL.set     C/qsort     C/位图
    总时间(s)     89     38     12.6     10.7
    计算时间(s)     79     28     2.4     0.5
    内存使用(MB)     0.8     70     4     1.25
    (本测试数据是在较旧的电脑上测试的,但还是体现性能的差距)
      第一行是总时间,第二行的计算时间是总时间减去数据读取耗时10.2秒。虽然通用C++程序使用内存和CPU时间是专用C程序(C/位图)的50倍,但是它的使用仅需要一半的代码,并能很容易扩展到其他问题上,这也是专用C程序最大的缺点吧。
      下文回复还有网友提供的Bitmap排序的C#版,我还没有进行性能测试,估计性能也是很好的,而且那样的程序扩展性显然强很多,但是就失去了空间优势了。

    凡事力求尽可能简洁,但不能简略。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/mull/p/4477830.html
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