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//位图排序法,时空高效的至高境界
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#include <cstdio>
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#define BITSPERWORD 32
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#define SHIFT 5
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#define MASK 0x1F
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#define N 10000000
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int a[1 + N/BITSPERWORD];
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void set(int i)
{
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a[i >> SHIFT] |= (1<<(i & MASK));
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}
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void clr(int i)
{
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a[i >> SHIFT] &= ~(1<<(i & MASK));
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}
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int test(int i)
{
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return a[i >> SHIFT] & (1<<(i & MASK));
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}
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int main(void)
{
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int i;
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for (i = 0; i < N; i++)
{
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clr(i);
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}
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//while (scanf("%d", &i) != EOF) {
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// set(i);
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//}
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for (int j = 0; j < 3; j++)
{ //供简单的正确性测试
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scanf("%d", &i); //注意,输入的数不能重复
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set(i); //否则当只输入一次
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}
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for (i = 0; i < N; i++)
{
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if (test(i))
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printf("%d\n", i);
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}
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return 0;
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}

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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 |
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。