8.7外部排序

原创于 2021-07-27 15:06:32 发布 · 836 阅读

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一、外存、内存之间的交换

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读磁盘，在内存中申请一片空间，其大小可以和磁盘块的大小保持一致，1KB.

通过程序代码，修改内存中的内容

写磁盘，也是以块为单位，可以将写回，也可以写回别的磁盘块。

二、外部排序原理

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申请的三个缓冲区的大小与磁盘块大小保持一致

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先将前两个磁盘块写入缓冲区1、2，并对其进行内部排序。

将要写回磁盘的缓冲区1的内容写到输出缓冲区，然后写入磁盘

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每个磁盘块都要进行一次读写操作，总共进行16*2次读写。

分别挑选两个归并段中两个较小的，读入内存

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每次从两个缓冲区中挑选最小的元素，放到输出缓冲区中，当输出缓冲区存储1KB之后，将其写回外存

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第二趟归并

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时间开销分析

时间开销主要在读写磁盘，如果可以减少归并次数，即减少了读写次数，这样可以提高效率

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通过下面的败者树可以减少对比关键字次数

一次将四个磁盘块内容加入输入缓冲区进行内部排序，可以得到4个初始归并段，然后进行4路归并

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三、败者树

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派大星取代天净饭，并不需要重新进行比赛，只需要派大星与阿乐，程龙，孙悟空比较

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如果新新加入的元素放在b1或b2，则只需要对比2次（看树的层次），若放在b3或b4，则只需要对比3次

四、置换-选择排序

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可以先将14输出

接下来构造归并段2

上面演示，是一个一个元素进行移入
实际上，选出的元素会先加入输出缓冲区，等输出缓冲区满了之后，会将其一次性写入磁盘
对于初始待排序序列，也是先将其加入输入缓冲区，每一次会读入好几个，然后一个一个的将其加入内存工作区。
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四、最佳归并树

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先找权值最小的，先归并

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添加几个长度为0的虚段

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