1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
| {
Описание всех алгоритмов можно найти в книге:
Кнут Д., Искусство программирования для ЭВМ, Т. 3.:
Сортировка и поиск. М.: Мир, 1978.
Описание почти всех алгоритмов в книге:
Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р., Алгоритмы:
построение и анализ. М.: МЦНМО, 1999.
Описание некоторых алгоритмов в книге:
Романовский И., Дискретный анализ,
СПб.: Невский диалект, 1999.
}
program SORT_ARRAY;
{ Увеличение размера стека - нужно для рекурсивных алгоритмов
MergeSort и QuickSort }
{$M 65520, 0, 655360}
{ Необязательно, но используется при подсчете времени }
uses Crt;
const
{ Размер массива }
max = 16000;
{ Диапазон случайных чисел }
randmax : Longint = 16000000;
theword : Longint = 65536;
type
{ Тип элемента сортируемого массива }
itp = Longint;
{ Тип массива }
mas = array [0..max] of itp;
{ Тип процедуры для сортировки или заполнения массива }
Func = procedure ( var A : mas );
{ Массивы для цифровой сортировки и сортировки вычерпыванием }
C8T = array [0..256] of Integer;
C12T = array [0..4096] of Integer;
{ Необходимая директива для использования переменных типа процедуры }
{$F+}
{ Заполнение массива числами по возрастанию }
procedure FillInc( var A : mas );
var
i : Integer;
begin
for i := 1 to max do
A[i] := i;
end;
{ Заполнение массива числами по убыванию }
procedure FillDec( var A : mas );
var
i : Integer;
begin
for i := 1 to max do
A[i] := max - i;
end;
{ Заполнение массива равными числами (0) }
procedure FillZero( var A : mas );
var
i : Integer;
begin
for i := 1 to max do
A[i] := 0;
end;
{ Заполнение массива случайными числами }
procedure FillRand( var A : mas );
var
i : Integer;
t : LongInt;
begin
for i := 1 to max do
begin
t := Random(32768);
t := t * 32768;
t := t + Random(32768);
A[i] := t mod randmax;
end;
end;
{ Сортировка вставками }
procedure InsertSort( var A : mas );
var
i, k : Integer;
x : itp;
begin
{ Вставляем в уже отсортированную часть элементы со 2 по max }
for i := 2 to max do
begin
k := i;
x := A[i];
{ Передвигаем на 1 позицию направо элементы,
большие вставляемого элемента (он записан в x) }
{ Условие k > 1 гарантирует, что мы не выйдем за
границу массива, если вставляется элемент,
меньший всех предыдущих.
В Turbo Pascal условия вычисляются в обратном порядке,
поэтому условие цикла while нужно заменить на
(A[k - 1] > x) and (k > 1) }
while (k > 1) and (A[k - 1] > x) do
begin
A[k] := A[k - 1];
k := k - 1;
end;
{ Вставляем элемент в нужную позицию }
A[k] := x;
end;
end;
{ Сортировка вставками с ограничителем }
procedure InsertSort2( var A : mas );
var
i, k : Integer;
x : itp;
begin
{ Вставляем ограничитель, меньший каждого элемента массива }
A[0] := -1;
{ Вставляем в уже отсортированную часть элементы со 2 по max }
for i := 2 to max do
begin
k := i;
x := A[i];
{ Передвигаем на 1 позицию направо элементы,
большие вставляемого элемента (он записан в x) }
{ Здесь не нужно проверять k > 1, так как есть ограничитель
и всегда будет A[0] < x }
while A[k - 1] > x do
begin
A[k] := A[k - 1];
k := k - 1;
end;
{ Вставляем элемент в нужную позицию }
A[k] := x;
end;
end;
{ Сортировка выбором без запоминания минимума }
procedure SelectSort( var A : mas );
var
i, j, m : Integer;
x : itp;
begin
{ Ищем элементы для позиций с 1 по max - 1 }
for i := 1 to max - 1 do
begin
m := i;
{ Просматриваем все еще не выбранные элементы }
for j := i + 1 to max do
{ Если встречается элемент, меньший того, что сейчас
стоит на позиции m, запоминаем в m его позицию }
if A[j] < A[m] then
m := j;
{ Меняем местами i-ый элемент и минимальный из оставшихся -
m-ый элемент }
x := A[i];
A[i] := A[m];
A[m] := x;
end;
end;
{ Сортировка выбором }
procedure SelectSort2(var A : mas);
var
i, j, m : Integer;
x : itp;
begin
{ Ищем элементы для позиций с 1 по max - 1 }
for i := 1 to max - 1 do
begin
m := i;
x := A[i];
{ Просматриваем все еще не выбранные элементы }
for j := i + 1 to max do
{ Если встречается элемент, меньший того, что сейчас
стоит на позиции m, запоминаем в m его позицию,
а в x - его значение }
if x > A[j] then
begin
m := j;
x := A[j];
end;
{ Меняем местами i-ый элемент, и минимальный из оставшихся -
m-ый элемент, сохраненный в x }
A[m] := A[i];
A[i] := x;
end;
end;
{ Сортировка "пузырьком" }
procedure BubbleSort( var A : mas );
var
i, j : Integer;
x : itp;
begin
for i := max downto 2 do
for j := 2 to i do
if A[j] < A[j - 1] then
begin
x := A[j];
A[j] := A[j - 1];
A[j - 1] := x;
end;
end;
{ Сортировка "шейкером" }
procedure ShakerSort( var A : mas );
var
l, r, j : Integer;
x : itp;
begin
l := 2;
r := max;
while l <= r do
begin
{ "Пузырек" слева направо }
for j := l to r do
if A[j] < A[j - 1] then
begin
x := A[j];
A[j] := A[j - 1];
A[j - 1] := x;
end;
r := r - 1;
{ "Пузырек" справа налево }
for j := r downto l do
if A[j] < A[j - 1] then
begin
x := A[j];
A[j] := A[j - 1];
A[j - 1] := x;
end;
l := l + 1;
end;
end;
{ Сортировка "пузырьком" с остановкой }
procedure BubbleSort2( var A : mas );
var
i, j, n : Integer;
x : itp;
begin
i := max;
n := 1;
{ Пока производились обмены элементов }
while n > 0 do
begin
n := 0;
for j := 2 to i do
if A[j] < A[j - 1] then
begin
x := A[j];
A[j] := A[j - 1];
A[j - 1] := x;
n := 1;
end;
i := i - 1;
end;
end;
{ Сортировка Шелла }
procedure ShellSort( var A : mas );
const
steps = 12;
var
i, j, l, k, p, n : Integer;
x : itp;
s : array [1..steps] of Integer;
begin
k := 1;
{ Формируем последовательность чисел -
шаги, с которыми выбираем сортируемые подмассивы }
for i := steps downto 1 do
begin
s[i] := k;
k := k * 2 + 1;
end;
{ Сортировки подмассивов вплоть до шага 1 -
обычной сортировки пузырьком }
for k := 1 to steps do
begin
l := s[k];
{ Для каждого шага l нужно отсортировать l подмассивов }
for p := 1 to l do
begin
i := max - l;
n := 1;
{ Сортировка подмассива пузырьком с остановкой }
{ Подмассив - это (A[p], A[p+l], A[p+2*l], ...) }
while n > 0 do
begin
n := 0;
j := p;
while j <= i do
begin
if A[j] > A[j + l] then
begin
x := A[j];
A[j] := A[j + l];
A[j + l] := x;
n := 1;
end;
j := j + l;
end;
i := i - l;
end;
end;
end;
end;
{ Объединение двух массивов для сортировки слиянием }
procedure Merge( var A, P : mas; l, m, r : Integer );
var
i, j, k, z : Integer;
A2 : mas;
begin
z := r - l + 1;
i := l;
j := m;
k := 1;
{ Пока на "слили" все элементы от l до r }
while k <= z do
begin
{ Элемент из первого массива меньше или
во втором массиве закончились элементы }
if (j > r) or ((i < m) and (A[i] < A[j])) then
begin
A2[k] := A[i];
i := i + 1;
end
{ Элемент из второго массива меньше или
в первом массиве закончились элементы }
else
begin
A2[k] := A[j];
j := j + 1;
end;
k := k + 1;
end;
i := l;
{ Копируем слитые элементы обратно в массив A }
for k := 1 to z do
begin
A[i] := A2[k];
i := i + 1;
end;
end;
{ Процедура рекурсивной сортировки слиянием }
procedure RecoursiveMerge(var A, P : mas; l, r : Word);
var
m : Integer;
begin
m := (l + r + 1) div 2;
{ Сортируем первую половину }
if l < m then
RecoursiveMerge(A, P, l, m - 1);
{ Сортируем вторую половину }
if m < r then
RecoursiveMerge(A, P, m, r);
{ Сливаем два отсортированных массива }
Merge(A, P, l, m, r);
end;
{ Сортировка слиянием }
procedure MergeSort( var A : mas );
var
p : ^mas;
begin
New(p);
RecoursiveMerge(A, p^, 1, max);
Dispose(p);
end;
{ Процедура рекурсивной сортировки слиянием с подсортировкой }
procedure RecoursiveMerge2(var A, P : mas; l, r, b : Word);
var
i, k, m : Integer;
x : itp;
begin
{ Если количество элементов в сортируемом массиве меньше b,
сортируем его вставками }
if r - l < b then
begin
for i := l + 1 to r do
begin
k := i;
x := A[i];
while (k > l) and (A[k - 1] > x) do
begin
A[k] := A[k - 1];
k := k - 1;
end;
A[k] := x;
end;
end
{ Если количество элементов в сортируемом массиве больше b,
делим его на две половины, сортируем их и затем сливаем }
else
begin
m := (l + r) div 2;
RecoursiveMerge2(A, P, l, m - 1, b);
RecoursiveMerge2(A, P, m, r, b);
Merge(A, P, l, m, r);
end;
end;
{ Сортировка слиянием с подсортировкой вставками по 10 элементов }
procedure MergeSort10( var A : mas );
var
p : ^mas;
begin
New(p);
RecoursiveMerge2(A, p^, 1, max, 10);
Dispose(p);
end;
{ Сортировка слиянием с подсортировкой вставками по 100 элементов }
procedure MergeSort100( var A : mas );
var
p : ^mas;
begin
New(p);
RecoursiveMerge2(A, p^, 1, max, 100);
Dispose(p);
end;
{ Сортировка слиянием с подсортировкой вставками по 1000 элементов }
procedure MergeSort1000( var A : mas );
var
p : ^mas;
begin
New(p);
RecoursiveMerge2(A, p^, 1, max, 1000);
Dispose(p);
end;
{ Процедура разбиения массива для быстрой сортировки }
function Partition( var A : mas; l, r : Integer; x : itp ) : Integer;
{ Переставляем элементы массива так, чтобы слева от элемента,
равного x, были только элементы меньшие или равные x,
а справа - элементы, большие или равные x }
var
i, j : Integer;
t : itp;
begin
i := l - 1;
j := r + 1;
repeat
{ Пока элементы справа больше среднего }
repeat
j := j - 1;
until x >= A[j];
{ Пока элементы слева меньше среднего }
repeat
i := i + 1;
until A[i] >= x;
{ Меняем левый и правый элементы и продолжаем дальше }
if i < j then
begin
t := A[i];
A[i] := A[j];
A[j] := t;
end;
{ Иначе - левый и правый встретились -
разбиение массива завершено }
until i >= j;
Partition := j;
end;
{ Рекурсивная процедура быстрой сортировки }
procedure RecoursiveQuick( var A : mas; l, r : Integer );
var
m : Integer;
begin
if l < r then
begin
{ В качестве граничного элемента выбирается средний
элемент массива }
m := Partition(A, l, r, A[(l + r) div 2]);
RecoursiveQuick(A, l, m);
RecoursiveQuick(A, m + 1, r);
end;
end;
{ Быстрая сортировка }
procedure QuickSort( var A : mas );
begin
RecoursiveQuick(A, 1, max);
end;
{ Рекурсивная процедура рандомизированной быстрой сортировки }
procedure RecoursiveRandomQuick( var A : mas; l, r : Integer );
var
m : Integer;
begin
if l < r then
begin
{ В качестве граничного элемента выбирается элемент
массива со случайным номером }
m := Partition(A, l, r, A[Random(r - l + 1) + l]);
RecoursiveRandomQuick(A, l, m);
RecoursiveRandomQuick(A, m + 1, r);
end;
end;
{ Рандомизированная быстрая сортировка }
procedure RandomQuickSort( var A : mas );
begin
RecoursiveRandomQuick(A, 1, max);
end;
{ Рекурсивная процедура быстрой сортировки с выбором медианы }
procedure RecoursiveMedianQuick( var A : mas; l, r : Integer );
var
m : Integer;
x1, x2, x3 : itp;
begin
if l < r then
begin
{ В качестве граничного элемента выбирается средний
по величине элемент из трех }
x1 := A[l + (r - l + 1) div 4];
x2 := A[(l + r) div 2];
x3 := A[Integer(l + Longint(r - l + 1) * 3 div 4)];
if x1 < x2 then
begin
if x3 < x2 then
begin
if x1 < x3 then
x2 := x3
else
x2 := x1
end
end
else { x1 > x2 }
begin
if x3 > x2 then
begin
if x1 > x3 then
x2 := x3
else
x2 := x1
end
end;
m := Partition(A, l, r, x2);
RecoursiveMedianQuick(A, l, m);
RecoursiveMedianQuick(A, m + 1, r);
end;
end;
{ Быстрая сортировка с выбором медианы по 3 элементам }
procedure MedianQuickSort( var A : mas );
begin
RecoursiveMedianQuick(A, 1, max);
end;
{ Исправление кучи с неправильным элементом в вершине }
procedure HeapCorrect( var A : mas; Bound, n : Integer );
{ Перестановка элементов упорядоченной кучи, на вершине
которой - единственный неупорядоченный элемент так,
чтобы куча снова стала упорядоченной }
var
l, r, i : Integer;
x : itp;
begin
{ n - вершина кучи }
{ l - левый ребенок вершины, r - правый ребенок }
l := n * 2;
r := l + 1;
{ В i - номер максимального элемента из n, l и r }
i := n;
if r <= Bound then
begin
if A[l] > A[i] then
i := l;
if A[r] > A[i] then
i := r;
end
else if l <= Bound then
begin
if A[l] > A[i] then
i := l;
end;
{ Если максимальный элемент не в вершине,
меняем максимальный элемент с вершиной и
вызываем HeapCorrect для подкучи, на вершину которой
попал элемент из вершины }
if i <> n then
begin
x := A[i];
A[i] := A[n];
A[n] := x;
HeapCorrect(A, Bound, i);
end;
end;
{ Сортировка при помощи кучи }
procedure HeapSort( var A : mas );
var
i, Bound : Integer;
x : itp;
begin
{ Строим упорядоченную кучу }
for i := (max + 1) div 2 downto 1 do
HeapCorrect(A, max, i);
Bound := max;
while Bound > 1 do
begin
{ Меняем последний элемент кучи с максимальным
элементом в вершине кучи }
x := A[1];
A[1] := A[Bound];
A[Bound] := x;
{ Уменьшаем размер кучи }
Bound := Bound - 1;
{ Упорядочиваем кучу }
HeapCorrect(A, Bound, 1);
end;
end;
{ Сортировка подсчетом по n-ой 256-ричной цифре }
procedure Counting8Sort( var A : mas; n: Integer );
var
i, j, k, s, index : Integer;
P : ^mas;
C : C8T;
begin
{ Вычисляем сдвиг для n-ой цифры }
s := 8 * n;
New(P);
{ Обнуляем массив частот }
for i := 0 to 255 do
C[i] := 0;
{ Считаем частоты появления всех цифр в n-ой позиции }
{ Заодно копируем массив A в P^ }
for i := 1 to max do
begin
{ index - это значение n-ой цифры }
index := (A[i] shr s) and 255;
C[index] := C[index] + 1;
P^[i] := A[i];
end;
{ Сейчас в каждом C[i] - количество элементов массива A,
у которых n-ая цифра равна i }
{ После следующего цикла в каждом C[i] будет записано
количество элементов, с n-ой цифрой, не превосходящей i,
а это то же самое, что номер последнего элемента
с n-ой цифрой, равной i }
for i := 1 to 255 do
C[i] := C[i] + C[i - 1];
{ Переписываем элементы из массива P^ в A, начиная с последнего,
в соответствии с номерами, записанными в C. Номер последнего
элемента с n-ой цифрой, равной i, - C[i] - после записи
элемента в позицию C[i] уменьшаем на 1 }
for i := max downto 1 do
begin
index := (P^[i] shr s) and 255;
A[C[index]] := P^[i];
C[index] := C[index] - 1;
end;
Dispose(P);
end;
{ Цифровая сортировка для 8-разрядных цифр }
procedure Digital8Sort( var A : mas );
var
n : Integer;
t : itp;
begin
t := randmax;
n := 0;
{ Сортировка по всем цифрам, начиная с последней }
while t > 0 do
begin
Counting8Sort(A, n);
n := n + 1;
t := t shr 8;
end;
end;
{ Сортировка подсчетом по n-ой 4096-ричной цифре }
procedure Counting12Sort( var A : mas; n: Integer );
var
i, j, k, index : Integer;
P : ^mas;
C : C12T;
s : Longint;
bug : Integer;
begin
{ Вычисляем сдвиг для n-ой цифры }
s := 12 * n;
{ Переменная bug используется вместо числа 4095 -
в общем случае это неверно, но таким образом
обходится ошибка в Borland Pascal, где
неправильно выполняется операция x shr 24 }
if s = 24 then
bug := 255
else
bug := 4095;
New(P);
{ Обнуляем массив частот }
for i := 0 to 4095 do
C[i] := 0;
{ Считаем частоты появления всех цифр в n-ой позиции }
{ Заодно копируем массив A в P^ }
for i := 1 to max do
begin
{ index - это значение n-ой цифры }
index := (A[i] shr s) and bug;
C[index] := C[index] + 1;
P^[i] := A[i];
end;
{ Сейчас в каждом C[i] - количество элементов массива A,
у которых n-ая цифра равна i }
{ После следующего цикла в каждом C[i] будет записано
количество элементов, с n-ой цифрой, не превосходящей i,
а это то же самое, что номер последнего элемента
с n-ой цифрой, равной i }
for i := 1 to 4095 do
C[i] := C[i] + C[i - 1];
{ Переписываем элементы из массива P^ в A, начиная с последнего,
в соответствии с номерами, записанными в C. Номер последнего
элемента с n-ой цифрой, равной i, - C[i] - после записи
элемента в позицию C[i] уменьшаем на 1 }
for i := max downto 1 do
begin
index := (P^[i] shr s) and bug;
A[C[index]] := P^[i];
C[index] := C[index] - 1;
end;
Dispose(P);
end;
{ Цифровая сортировка для 12-разрядных цифр }
procedure Digital12Sort( var A : mas );
var
n : Integer;
t : itp;
begin
t := randmax;
n := 0;
{ Сортировка по всем цифрам, начиная с последней }
while t > 0 do
begin
Counting12Sort(A, n);
n := n + 1;
t := t shr 12;
end;
end;
{ Сортировка вычерпыванием по 256 частям }
procedure Bucket8Sort( var A : mas );
var
i, index, j, k : Integer;
d, x : itp;
P : ^mas;
C : C8T;
begin
{ Определяем размер каждой части }
d := (randmax div 256) + 1;
New(P);
{ Определяем количества элементов массива A,
попадающих в каждую часть -
так же, как в цифровой сортировке }
for i := 0 to 256 do
C[i] := 0;
for i := 1 to max do
begin
index := A[i] div d;
C[index] := C[index] + 1;
P^[i] := A[i];
end;
for i := 1 to 256 do
C[i] := C[i] + C[i - 1];
{ Переписываем элементы массива так, что сначала идут
элементы, попавшие в первую часть, затем - элементы
из второй части }
for i := max downto 1 do
begin
index := P^[i] div d;
A[C[index]] := P^[i];
C[index] := C[index] - 1;
end;
{ Остается только отсортировать элементы внутри каждой части -
используем для этого сортировку вставками }
for i := 0 to 255 do
begin
for j := C[i] + 2 to C[i + 1] do
begin
k := j;
x := A[j];
while (k > C[i] + 1) and (A[k - 1] > x) do
begin
A[k] := A[k - 1];
k := k - 1;
end;
A[k] := x;
end;
end;
Dispose(P);
end;
{ Сортировка вычерпыванием по 4096 частям }
procedure Bucket12Sort( var A : mas );
var
i, index, j, k : Integer;
d, x : itp;
P : ^mas;
C : C12T;
begin
{ Определяем размер каждой части }
d := (randmax div 4096) + 1;
New(P);
{ Определяем количества элементов массива A,
попадающих в каждую часть -
так же, как в цифровой сортировке }
for i := 0 to 4096 do
C[i] := 0;
for i := 1 to max do
begin
index := A[i] div d;
C[index] := C[index] + 1;
P^[i] := A[i];
end;
for i := 1 to 4096 do
C[i] := C[i] + C[i - 1];
{ Переписываем элементы массива так, что сначала идут
элементы, попавшие в первую часть, затем - элементы
из второй части }
for i := max downto 1 do
begin
index := P^[i] div d;
A[C[index]] := P^[i];
C[index] := C[index] - 1;
end;
{ Остается только отсортировать элементы внутри каждой части -
используем для этого сортировку вставками }
for i := 0 to 4095 do
begin
for j := C[i] + 2 to C[i + 1] do
begin
k := j;
x := A[j];
while (k > C[i] + 1) and (A[k - 1] > x) do
begin
A[k] := A[k - 1];
k := k - 1;
end;
A[k] := x;
end;
end;
Dispose(P);
end;
{$F-}
{ Проверка того, что массив отсортирован }
function CheckArray( var A : mas ) : Boolean;
var
i : Integer;
begin
CheckArray := TRUE;
for i := 1 to max - 1 do
if A[i] > A[i + 1] then
CheckArray := FALSE;
end;
{ Вывод элементов массива на экран }
procedure PrintArray( var A : mas );
var
i : Integer;
begin
WriteLn;
for i := 1 to max do
Write(A[i] : 16);
WriteLn;
end;
var
A : mas;
Fill : array [1..4] of Func;
FillS : array [1..4] of string[24];
Sort : array [1..20] of Func;
SortS : array [1..20] of string[24];
i, j : Integer;
Time : Longint;
begin
FillS[1] := 'Random';
FillS[2] := 'Increasing';
FillS[3] := 'Equal';
FillS[4] := 'Decreasing';
Fill[1] := FillRand;
Fill[2] := FillInc;
Fill[3] := FillZero;
Fill[4] := FillDec;
SortS[1] := 'Insertion';
SortS[2] := 'Insertion with Bound';
SortS[3] := 'Selection (ver. 1)';
SortS[4] := 'Selection';
SortS[5] := 'Bubble';
SortS[6] := 'Stopping Bubble';
SortS[7] := 'Shaker';
SortS[8] := 'Shell';
SortS[9] := 'Merge';
SortS[10] := 'Merge + Insertion 10';
SortS[11] := 'Merge + Insertion 100';
SortS[12] := 'Merge + Insertion 1000';
SortS[13] := 'Quick';
SortS[14] := 'Randomized Quick';
SortS[15] := 'Median Quick';
SortS[16] := 'Heap';
SortS[17] := 'Digital - 8';
SortS[18] := 'Digital - 12';
SortS[19] := 'Bucket - 256';
SortS[20] := 'Bucket - 4096';
Sort[1] := InsertSort;
Sort[2] := InsertSort2;
Sort[3] := SelectSort;
Sort[4] := SelectSort2;
Sort[5] := BubbleSort;
Sort[6] := BubbleSort2;
Sort[7] := ShakerSort;
Sort[8] := ShellSort;
Sort[9] := MergeSort;
Sort[10] := MergeSort10;
Sort[11] := MergeSort100;
Sort[12] := MergeSort1000;
Sort[13] := QuickSort;
Sort[14] := RandomQuickSort;
Sort[15] := MedianQuickSort;
Sort[16] := HeapSort;
Sort[17] := Digital8Sort;
Sort[18] := Digital12Sort;
Sort[19] := Bucket8Sort;
Sort[20] := Bucket12Sort;
Write('' : 24);
for i := 1 to 4 do
Write(FillS[i] : 12);
WriteLn;
for i := 1 to 20 do
begin
Write(SortS[i] : 24);
for j := 1 to 4 do
begin
Fill[j](A);
Time := Meml[$40 : $6C];
Sort[i](A);
Time := Meml[$40 : $6C] - Time;
if CheckArray(A) then
Write(Time : 12)
else
begin
Write('Failed' : 12);
{ PrintArray(A);}
end;
end;
WriteLn;
end;
end. |