奇偶排序

有一种简单排序算法是奇偶排序。
思路是在数组中重复两趟扫描。第一趟扫描选择所有的数据项对,a[j]和a[j+1],j是奇数。如果他们的关键字的值次序颠倒就交换他们。第二趟扫描对所有的偶数数据项进行同样的操作,j是偶数。重复进行这样的两趟的排序直到数组全部有序。

Java实现:

public class ArrayOddEven {
    private long[] a;
    private int nElems;
    public ArrayOddEven(int max) {
        a = new long[max];
        nElems = 0;
    }
    public void insert(long value) {
        a[nElems] = value;
        nElems++;
    }
    public void display() {
        for(int j=0; j<nElems; j++) {
            System.out.print(a[j] + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

    public void oddEvenSort() {
        int num = 0;
        while(!isOrder()){
            for(int j=1; j<nElems-1; j+=2) {
                if(a[j]>a[j+1]) {
                    swap(j, j+1);
                }
            }
            for(int j=0; j<nElems-1; j+=2) {
                if(a[j]>a[j+1]) {
                    swap(j, j+1);
                }
            }
            num++;
        }
        System.out.println("Sort times: " + num);
    }
    private boolean isOrder() {
        boolean b = true;
        for(int j=0; j<nElems-1; j++) {
            if(a[j+1]<a[j]) {
                b = false;
            }
        }
        return b;
    }
    private void swap(int in, int i) {
        long temp;
        temp = a[in];
        a[in] = a[i];
        a[i] = temp;
    }
}

测试:

public class OddEvenSortApp {
    public static void main(String[] args) {
        int maxSize = 100;
        ArrayOddEven arr;
        arr = new ArrayOddEven(maxSize);

        arr.insert(77);
        arr.insert(99);
        arr.insert(55);
        arr.insert(22);
        arr.insert(88);
        arr.insert(44);
        arr.insert(11);
        arr.insert(00);
        arr.insert(66);
        arr.insert(33);

        arr.display();

        arr.oddEvenSort();

        arr.display();
    }
}

测试结果:
77 99 55 22 88 44 11 0 66 33
Sort times: 4
0 11 22 33 44 55 66 77 88 99

奇偶排序实际上在多处理器环境中很有用,处理器可以分别同时处理每一个奇数时,然后又同时处理偶数对。因为奇数对是彼此独立的,每一对都可以用不同的处理器比较和交换,这样可以非常快速的排序。

整数奇偶排序有不同的方式,下面介绍两种常见的情况及对应实现。 ### 奇偶排序算法(对整个序列按奇偶位置元素比较交换) 奇偶排序算法是一种简单且易于实现的并行排序算法,基本思想是将序列中的偶数位和奇数位分别进行比较和交换,重复此步骤多次以达到排序的效果。该算法在多线程或并行处理器环境中,可以充分利用并行性能[^1][^2]。 以下是使用C++实现该算法的示例代码: ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> // 奇偶排序函数 void oddEvenSort(int arr[], int n) { bool sorted = false; while (!sorted) { sorted = true; // 偶数位 for (int i = 0; i < n - 1; i += 2) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { std::swap(arr[i], arr[i + 1]); sorted = false; } } // 奇数位 for (int i = 1; i < n - 1; i += 2) { if (arr[i] > arr[i + 1]) { std::swap(arr[i], arr[i + 1]); sorted = false; } } } } int main() { int arr[] = {34, 7, 23, 32, 5, 62}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); oddEvenSort(arr, n); // 输出排序后的数组 for (int i = 0; i < n; i++) { std::cout << arr[i] << " "; } std::cout << std::endl; return 0; } ``` ### 奇偶分类排序算法(将奇数和偶数分开并分别排序) 该算法的思路是先将整数序列中的奇数和偶数分开存储,然后对奇数序列按从大到小排序,对偶数序列按从小到大排序,最后依次输出排序后的奇数和偶数。 以下是使用C++实现该算法的示例代码: ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; int main() { int n = 10; int num; int p = 0; int q = 0; int a[11]; // 存储奇数,多留一位方便操作 int b[11]; // 存储偶数,多留一位方便操作 // 循环读取10个整数 for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> num; if (num % 2 == 1) { // 如果是奇数 a[++p] = num; // 将奇数存入数组a } else { b[++q] = num; // 将偶数存入数组b } } // 使用标准库的sort函数对奇数数组进行从大到小排序(自定义比较函数) sort(a + 1, a + p + 1, [](int x, int y) { return x > y; }); // 使用标准库的sort函数对偶数数组进行从小到大排序(自定义比较函数) sort(b + 1, b + q + 1, [](int x, int y) { return x < y; }); // 输出排序后的奇数 for (int i = 1; i <= p; i++) { cout << a[i] << " "; } // 输出排序后的偶数 for (int i = 1; i <= q; i++) { cout << b[i] << " "; } return 0; } ``` 使用Python实现该算法的示例代码如下: ```python a = [34, 7, 23, 32, 5, 62] print(" ".join(map(str, sorted(filter(lambda c: c % 2 == 1, a), reverse=True) + sorted(filter(lambda c: c % 2 == 0, a))))) ```
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