排序和查找算法的使用
原文链接 https://waruqi.github.io/2016/02/04/algorithm-sort-find.cn/
注:以下为加速网络访问所做的原文缓存,经过重新格式化,可能存在格式方面的问题,或偶有遗漏信息,请以原文为准。
TBOX提供了各种常用算法,对容器中的元素进行各种操作,这里主要介绍下排序和查找算法。
排序算法目前支持如下几种:
- 快速排序:
tb_quick_sort
- 堆排序:
tb_heap_sort
- 插入排序:
tb_insert_sort
- 冒泡排序:
tb_bubble_sort
并且提供通用的tb_sort
接口,对各种排序算法进行自动适配,使得任何情况下,性能都是最优的。
例如:
- 对具有随机迭代特性的容器,采用快速排序来优化
- 对具有随机迭代特性,并且是超大规模的容器,采用堆排序
- 对只能线性迭代的容器采用冒泡排序
所以一般情况下,只需要调用tb_sort
就行了
// 初始化一个vector,元素类型为tb_long_t, 满256个元素自动增长
tb_vector_ref_t vector = tb_vector_init(256, tb_item_func_long());
if (vector)
{
// 插入一些元素
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)10);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)2);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)5);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)6);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)9);
// 排序所有,第二个参数是比较器函数,默认使用容器内置的比较器
tb_sort_all(vector, tb_null);
// 释放vector
tb_vector_exit(vector);
}
对于查找算法,目前提供:
- 线性查找: tb_find
- 反向线性查找:tb_rfind
- 二分法查找: tb_binary_find
如果容器具有随机迭代特性,你就可以使用二分查找来优化,例如:vector、原生数组等等。。
// 初始化一个vector,元素类型为tb_long_t, 满256个元素自动增长
tb_vector_ref_t vector = tb_vector_init(256, tb_item_func_long());
if (vector)
{
// 插入一些有序元素
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)1);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)2);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)4);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)6);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)9);
// 使用二分查找法,快速查找元素,算法复杂度O(log2)
tb_size_t itor = tb_binary_find_all(vector, (tb_cpointer_t)5);
if (itor != tb_iterator_tail(vector))
{
// 获取元素值:5
tb_size_t value = tb_iterator_item(vector, itor);
}
// 释放vector
tb_vector_exit(vector);
}
你也可以指定比较器函数,来更灵活的进行查找。
// 按降序比较函数
static tb_long_t your_comp_func(tb_iterator_ref_t iterator, tb_cpointer_t ltem, tb_cpointer_t rtem)
{
return ((tb_long_t)ltem < (tb_long_t)rtem? 1 : ((tb_long_t)ltem > (tb_long_t)rtem? -1 : 0));
}
// 初始化一个vector,元素类型为tb_long_t, 满256个元素自动增长
tb_vector_ref_t vector = tb_vector_init(256, tb_item_func_long());
if (vector)
{
// 插入一些有序元素
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)1);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)2);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)4);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)6);
tb_vector_insert_tail(vector, (tb_cpointer_t)9);
// 使用二分查找法,快速查找元素,并且指定自己的比较器函数
tb_size_t itor = tb_binary_find_all_if(vector, your_comp_func, tb_null);
if (itor != tb_iterator_tail(vector))
{
// 获取元素值:5
tb_size_t value = tb_iterator_item(vector, itor);
}
// 释放vector
tb_vector_exit(vector);
}
原生的数组也是可以使用算法进行比较的,下面给个比较常用的查找例子:
// 定义一个字符集操作的数据结构
typedef struct __tb_charset_t
{
tb_size_t type;
tb_char_t const* name;
tb_long_t (*get)(tb_static_stream_ref_t sstream, tb_bool_t be, tb_uint32_t* ch);
tb_long_t (*set)(tb_static_stream_ref_t sstream, tb_bool_t be, tb_uint32_t ch);
}tb_charset_t;
// 定义一个原生数组
static tb_charset_t charsets[] =
{
{TB_CHARSET_TYPE_ASCII, "ascii", tb_charset_ascii_get, tb_charset_ascii_set }
, {TB_CHARSET_TYPE_GB2312, "gb2312", tb_charset_gb2312_get, tb_charset_gb2312_set }
, {TB_CHARSET_TYPE_GBK, "gbk", tb_charset_gb2312_get, tb_charset_gb2312_set }
, {TB_CHARSET_TYPE_ISO8859, "iso8859", tb_charset_iso8859_get, tb_charset_iso8859_set }
, {TB_CHARSET_TYPE_UCS2, "ucs3", tb_charset_ucs2_get, tb_charset_ucs2_set }
, {TB_CHARSET_TYPE_UCS4, "ucs4", tb_charset_ucs4_get, tb_charset_ucs4_set }
, {TB_CHARSET_TYPE_UTF16, "utf16", tb_charset_utf16_get, tb_charset_utf16_set }
, {TB_CHARSET_TYPE_UTF32, "utf32", tb_charset_utf32_get, tb_charset_utf32_set }
, {TB_CHARSET_TYPE_UTF8, "utf8", tb_charset_utf8_get, tb_charset_utf8_set }
};
// 按名字查找比较函数
static tb_long_t tb_charset_comp_by_name(tb_iterator_ref_t iterator, tb_cpointer_t item, tb_cpointer_t name)
{
return tb_stricmp(((tb_charset_ref_t)item)->name, (tb_char_t const*)name);
}
// 将原生的数组,初始化成一个迭代器
tb_iterator_t iterator = tb_iterator_init_mem(charsets, tb_arrayn(charsets), sizeof(tb_charset_t));
// 针对这个迭代器根据名字进行二分法查找
tb_size_t itor = tb_binary_find_all_if(&iterator, tb_charset_comp_by_name, "utf8");
// 如果找到
if (itor != tb_iterator_tail(&iterator))
{
// 获取元素对象
tb_charset_t* charset = (tb_charset_t*)tb_iterator_item(&iterator, itor);
}
注:上面的例子摘录自TBOX库内部的代码,仅供参考,不能直接copy使用。