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リンクされたリストをソートするためにバブルソートを使用しようとしています。リストをトラバースするために、curr と Trail を使用します。curr は、常にトレイルの一歩先を行くはずです。これまでの私のコードは次のとおりです。

void linked_list::sort ()
{
  int i,j=0;
  int counter=0;
  node *curr=head;
  node *trail=head;
  node *temp=NULL;

  while (curr !=NULL)
  {
    curr=curr->next;    //couting the number of items I have in my list. 
    counter++;          //this works fine.
  }

  curr=head->next;          // reseting the curr value for the 2nd position.

  for (i=0; i<counter; i++)
  {
    while (curr != NULL)
    {
      if (trail->data > curr->data)
      {
        temp=curr->next;      //bubble sort for the pointers.
        curr->next=trail;
        trail->next=temp;

        temp=curr;         //reseting trail and curr. curr gets back to be infront.
        curr=trail;     
        trail=temp;

        if (j==0)   //i'm using j to determine the start of the loop so i won't loose the head pointer.
        {
          head=trail;
        }

      }
      j++;
      trail=curr;
      curr=curr->next;   //traversing thru the list. nested loop.
    }

    trail=head;
    curr=trail->next;
    curr->next=trail->next->next;  //traversing thru the list. outer loop.
    j=0;
  }
}

ここで何が欠けていますか？

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5 に答える 5

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いくつかのものが欠けています。リンクされたリストであることが最も重要であり、配列ではないため、特定のアルゴリズムを両方で簡単に実行することはできません。その上で、次のことを考慮してください。

  • リストの長さは最後のノードに到達することによって決定されますが、このアルゴリズムでは必要ありません。そもそも必要のないカウントを見つけるためだけにリストをスキャンする理由はありません。バブル ソートの最後のセグメントが 1 つのノードに到達すると (つまり、移動する必要がなくなります)、「終了」状態になりますnext。
  • リンク リスト (またはその他のノード ポインター パターン) の秘訣は、ポインターの操作にあります。そのために、ノードを操作するために既に使用しているものを大いに利用できます: ポインターですが、ポインターだけではありません。ポインタへのポインタ.
  • 紙と鉛筆の力を過小評価しないで、アルゴリズムをどのように機能させたいかを描き出してください。特に次のような場合：

次に、次のかなり異なるアプローチを見てみましょう。アルゴリズム全体を理解する上で最も重要なものがありますが、コードの後に​​保存します。

void ll_bubblesort(struct node **pp)
{
    // p always points to the head of the list
    struct node *p = *pp;
    *pp = nullptr;

    while (p)
    {
        struct node **lhs = &p;
        struct node **rhs = &p->next;
        bool swapped = false;

        // keep going until qq holds the address of a null pointer
        while (*rhs)
        {
            // if the left side is greater than the right side
            if ((*rhs)->data < (*lhs)->data)
            {
                // swap linked node ptrs, then swap *back* their next ptrs
                std::swap(*lhs, *rhs);
                std::swap((*lhs)->next, (*rhs)->next);
                lhs = &(*lhs)->next;
                swapped = true;
            }
            else
            {   // no swap. advance both pointer-pointers
                lhs = rhs;
                rhs = &(*rhs)->next;
            }
        }

        // link last node to the sorted segment
        *rhs = *pp;

        // if we swapped, detach the final node, terminate the list, and continue.
        if (swapped)
        {
            // take the last node off the list and push it into the result.
            *pp = *lhs;
            *lhs = nullptr;
        }

        // otherwise we're done. since no swaps happened the list is sorted.
        // set the output parameter and terminate the loop.
        else
        { 
            *pp = p;
            break;
        }
    }
}

これは、おそらく予想していたものとは根本的に異なります。この簡単な演習の目的は、データを評価していることを確認することですが、実際にはポインターを並べ替えています。p常にリストの先頭にあるを除いて、ノードへの追加のポインターを使用しないことに注意してください。代わりに、ポインタからポインタへのポインタを使用して、リストに埋め込まれたポインタを操作します。

このアルゴリズムがどのように機能するかを示すために、整数のランダムなリストを作成し、そのリストで上記を緩くする小さなテスト アプリを作成しました。また、任意のノードから最後までリストを印刷するための簡単な印刷ユーティリティも作成しました。

void ll_print(struct node *lst)
{
    while (lst)
    {
        std::cout << lst->data << ' ';
        lst = lst->next;
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
    std::random_device rd;
    std::default_random_engine rng(rd());
    std::uniform_int_distribution<int> dist(1,99);

    // fill basic linked list
    struct node *head = nullptr, **pp = &head;
    for (int i=0;i<20; ++i)
    {
        *pp = new node(dist(rng));
        pp = &(*pp)->next;
    }
    *pp = NULL;

    // print prior to sort.
    ll_print(head);
    ll_bubblesort(&head);
    ll_print(head);
    return 0;
}

また、何かを交換する各パスの後に印刷を含めるように、元のアルゴリズムを変更しました。

    *pp = *lhs;
    *lhs = nullptr;
    ll_print(p);

サンプル出力

6 39 13 80 26 5 9 86 8 82 97 43 24 5 41 70 60 72 26 95 
6 13 39 26 5 9 80 8 82 86 43 24 5 41 70 60 72 26 95 
6 13 26 5 9 39 8 80 82 43 24 5 41 70 60 72 26 86 
6 13 5 9 26 8 39 80 43 24 5 41 70 60 72 26 82 
6 5 9 13 8 26 39 43 24 5 41 70 60 72 26 80 
5 6 9 8 13 26 39 24 5 41 43 60 70 26 72 
5 6 8 9 13 26 24 5 39 41 43 60 26 70 
5 6 8 9 13 24 5 26 39 41 43 26 60 
5 6 8 9 13 5 24 26 39 41 26 43 
5 6 8 9 5 13 24 26 39 26 41 
5 6 8 5 9 13 24 26 26 39 
5 6 5 8 9 13 24 26 26 
5 5 6 8 9 13 24 26 
5 5 6 8 9 13 24 26 26 39 41 43 60 70 72 80 82 86 95 97

別のサンプル

62 28 7 24 89 20 94 26 27 21 28 76 60 51 99 20 94 48 81 36 
28 7 24 62 20 89 26 27 21 28 76 60 51 94 20 94 48 81 36 
7 24 28 20 62 26 27 21 28 76 60 51 89 20 94 48 81 36 
7 24 20 28 26 27 21 28 62 60 51 76 20 89 48 81 36 
7 20 24 26 27 21 28 28 60 51 62 20 76 48 81 36 
7 20 24 26 21 27 28 28 51 60 20 62 48 76 36 
7 20 24 21 26 27 28 28 51 20 60 48 62 36 
7 20 21 24 26 27 28 28 20 51 48 60 36 
7 20 21 24 26 27 28 20 28 48 51 36 
7 20 21 24 26 27 20 28 28 48 36 
7 20 21 24 26 20 27 28 28 36 
7 20 21 24 20 26 27 28 28 
7 20 21 20 24 26 27 28 
7 20 20 21 24 26 27 
7 20 20 21 24 26 27 28 28 36 48 51 60 62 76 81 89 94 94 99

減少し続けるソースリストに既にソートされたセグメントが残っていることに注意してください。

概要

デバッガーを使用して上記のアルゴリズムを確認し、その仕組みをよりよく理解することを強くお勧めします。実際、とにかくほとんどのアルゴリズムでそれをお勧めしますが、ポインターからポインターへのアクションを実行するアルゴリズムは、それが実際にどれほど強力であるかを理解するまで、少し気が遠くなる可能性があります. これは、このタスクを実行する唯一の方法ではありませんが、リンクされたリストがどのように管理されているか、予測可能な場所でポインターに格納されている値を変更することだけを実際に行っていることを考えると、直感的なアプローチです。

于 2013-10-22T17:02:59.930 に答える
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基本的に、ここでは改訂された並べ替えです。あなたはほとんど正しい考えを持っていました。主に、ノードのポインターの交換を台無しにしました。これは、少し単純化された改訂されたアルゴリズムです。外側のループにはfor、リスト内の要素の数があります。次に、内側のループは、値をリストの最後に徐々にプッシュします。2 つのポインタtrailとを追跡しますcurr。そして、 と を比較currしcurr->nextます。 

void linked_list::sort ()
{
  int count = 0, i;
  node *start = head;
  node *curr = NULL;
  node *trail = NULL;
  node *temp = NULL;

  while(start != NULL) { //grab count
    count++;
    start = start->next;
  }

  for(i = 0; i<count; ++i) { //for every element in the list

    curr = trail = head; //set curr and trail at the start node

    while (curr->next != NULL) { //for the rest of the elements in the list
      if (curr->data > curr->next->data) { //compare curr and curr->next

        temp = curr->next; //swap pointers for curr and curr->next
        curr->next = curr->next->next;
        temp->next = curr;

        //now we need to setup pointers for trail and possibly head
        if(curr == head) //this is the case of the first element swapping to preserve the head pointer
          head = trail = temp;
        else //setup trail correctly
          trail->next = temp;
        curr = temp; //update curr to be temp since the positions changed
      }
      //advance pointers
      trail = curr;
      curr = curr->next;
    }
  }
}
于 2013-10-22T15:51:44.913 に答える
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これがあなたが探しているものだと思います：

void BubbledSort_linked_list(struct Node **head)
{
    Node * curr = *head;
    Node * next;
    int temp;

    while (curr && curr->next)
    {

        Node * next = curr->next;
        while (next)
        {
            if (curr->data > next->data)
            {
                std::swap(next->data, curr->data);
            }
            next = next->next;
        }
        curr = curr->next;
    }
}
于 2015-11-04T20:17:03.953 に答える
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リンクされたリストでのバブル ソートの Java 実装は次のとおりです。

  • 時間の複雑さ: O(n^2)
  • Space Complexity: O(1) - バブル ソートはインプレース ソート アルゴリズムです
class Solution
{
    public ListNode bubbleSortList(ListNode head)
    {
        boolean isSwapped = true;

        for(ListNode current = head, tail = null; isSwapped && head != tail; tail = current, current = head)
        {
            for(isSwapped = false; current.next != tail; current = current.next) 
            { 
                if (current.val > current.next.val) 
                {  
                    swap(current, current.next); 
                    isSwapped = true; 
                }
            }
        }
        return head;
    }

    private void swap(ListNode x, ListNode y)
    {
        if(x != y)
        {
            int temp = x.val;
            x.val = y.val;
            y.val = temp;    
        }
    }
}
于 2019-01-01T14:31:50.377 に答える