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  • C语言基数排序——顺序队列实现

    千次阅读 2018-07-24 17:48:40
    基数排序   基本要求: ...基数排序属于分配式排序、又称桶子。通过键值查询,将要排序元素分配至某些“桶”中,以达到排序作用。 具体思想: 以整形为例,将整形10进制按每位拆分,然后从...

    基数排序


     

    基本要求:

    从键盘上输入n个程度为m的整数,要求输出这些整数的升序排列。


     

    具体要求

    1. 使用的数据结构是队列,利用顺序队列来实现
    2. 有良好的人机交互
    3. 能够输出每一趟分配和收集的情况

    基本概念:

    基数排序属于分配式排序、又称桶子法。通过键值的查询,将要排序的元素分配至某些“桶”中,以达到排序的作用。


    具体思想:

    以整形为例,将整形10进制按每位拆分,然后从低位到高位依次比较

    主要分为两个过程:

    分配,先从个位开始,根据位值(0-9)分别放到0~9号桶中

    收集,再将放置在0~9号桶中的数据按顺序放到数组中

    重复分配收集过程,从个位到最高位为重复次数


    代码实现:

     

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<string.h>
    
    #define Radix 10          //代表Radix(10)个队列
    
    typedef int QElemType;
    typedef struct
    {
        QElemType *base;       //初始化的动态分配空间,存储数据
        int front;              //头指针,指向队列头元素,用来移动
        int rear;               //尾指针,指向队列尾元素的下一位置,确定长度
    } SqQueue;
    
    
    //distribute进行第n趟分配
    //原始数据保存在Q.base数组中
    //ArrType是SqQueue类型的数组,
    void distribute(SqQueue &Q,int n,SqQueue ArrType[])
    {
        //quot-商
        //rem-存储每个数据的第n位(即第1位、第2位...第n位)的值
        int i,c,temp,quot,rem;
        //for置空Radix(10)个队列
        for(i=0; i<Radix; i++)
            ArrType[i].front=0;
        //for处理每个数据的第n位
        for(i=0; i<Q.rear; i++)
        {
            //将第i个数据暂存到quot
            quot=Q.base[i];
            c=0;
            //while计算第i个数据的第n位的值并保存到rem
            while(c<n)
            {
                c++;
                rem=quot%Radix;
                quot/=Radix;
            }
            //将第n位为rem的数据复制到第rem个队列
            //即根据数据的第n位的数字rem,将数据分配到第rem个队列的尾部
            ArrType[rem].base[ArrType[rem].front++]=Q.base[i];
        }
        printf("第%d趟分配之后的情况是:\n",n);
        for(i=0; i<Radix; i++)
        {
            temp=ArrType[i].front;
            //if如果第i个队列不为空
            if(temp>0)
            {
                printf("队列[%d]队头指针front->",i);
                for(c=0; c<temp-1; c++)
                    printf("%d-",ArrType[i].base[c]);
                printf("%d<-队列[%d]队尾指针rear\n",ArrType[i].base[temp-1],i);
            }
        }
    }
    
    //collect进行第n趟收集
    //ArrType保存了第n-1趟分配的结果
    void collect(SqQueue &Q,int n,SqQueue ArrType[])
    {
        //collected记录已收集数据的数量
        int i,collected=0;
    
        //for将数组ArrType中的数据收集到int型数组Q.base中
        for(i=0; i<Radix; i++)
        {
            //if如果第i个队列不空,就收集它的数据
            if(ArrType[i].front!=0)
            {
                //进行收集(简单地复制到Q.base数组就行了)
                memcpy(Q.base+collected,ArrType[i].base,ArrType[i].front*sizeof(int));
                collected+=ArrType[i].front;
            }
        }
        printf("第%d趟收集之后的情况是:\n",n);
        for(i=0; i<=Q.front-1; i++)
        {
            printf("%d ",Q.base[i]);
        }
        printf("\n\n");
    }
    
    //计算每个队列的初始长度(为数据量的1/Radix)
    void Ord(SqQueue &Q,SqQueue ArrType[],int M)
    {
        int i;
        int temp=M;
    
        for(i=0; i<Radix; i++)
        {
            //为第i个队列分配空间
            ArrType[i].base=(int*)calloc(temp,sizeof(int));
            ArrType[i].rear=temp;
        }
    }
    
    //for进行M(M为输入的每个数据的长度)趟分配和收集
    void RadixSort(SqQueue Q,int M,SqQueue ArrType[])
    {
        for(int i=1; i<=M; i++)
        {
            distribute(Q,i,ArrType);
            collect(Q,i,ArrType);
        }
    }
    
    
    int main()
    {
        int i,M;
        SqQueue Q,ArrType[Radix];
        printf("请输入每个数据的长度:");
        scanf("%d",&M);
        printf("请输入共有多少个数据:");
        scanf("%d",&Q.rear);
        Q.base=(int*)calloc(Q.rear,sizeof(int));
        Q.front=0;
        printf("请输入%d个长度为%d的数据:\n",Q.rear,M);
        for(i=0; i<Q.rear; i++)
            scanf("%d",&Q.base[Q.front++]);
        printf("\n");
        Ord(Q,ArrType,M);
        RadixSort(Q,M,ArrType);
        //以下的free释放动态分配的内存
        free(Q.base);
        for(i=0; i<Radix; i++)
            free(ArrType[i].base);
        system("PAUSE");
        return 0;
    }

     


    数据处理:


    尾言:

    基数排序法是属于稳定性的排序,其时间复杂度为O (nlog(r)m),其中r为所采取的基数,而m为堆数

    在某些时候,基数排序法的效率高于其它的稳定性排序法。

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    1. LIMS的基本概念

    LIMS实验室管理系统是为实验、检测等业务板块提供流程化、模块化、标准化操作管理系统,打造基于行业法规的实验室全流程质量控制管理系统,实现实验室“人、机、料、法、环”关键环节管理。

    2. LIMS的功能简介

    LIMS管理过程实现实验室信息、实验教学课程模块、仪器设备管理、耗材试剂管理、实验室资源信息交互等管理业务能力的提升。实验过程实现从业务申请、样品交接、任务分配、实验过程(包括仪器自动采集数据)、报告生成、数据及报告的审核批准、报告签发打印(包括电子签名)等全过程“无纸化”。所有流程中的各环节为计算机操作和监控,提高了实验精度,能够灵活应对数据导入、数据查询、数据分析、报表展示等,并能针对用户的设备对接等个性化需求进行功能的定制开发,满足使用者需求。

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    3. LIMS在实验室管理中的作用

    3.1 提高实验室管理分析水平能力和工作效率

    对实验室按照标准体系进行管理,以标准化方式规范质量检验和质量管理工作流程,提高实验室综合管理能力和分析水平,建立起快速高效的监督信息化平台,确保质监工作更好地为生产、科研及客户服务。仪器数据的自动采集可以减少手工录入的错误,加快数据传送的速度;统一实验室业务调度,可以优化实验室工作秩序,减少了工作者精力,提高了工作效率。

    3.2 提高分析数据安全性和可靠性

    LIMS 系统记录了每个分析数据的原始信息,包括数据生成、修改、审核等每一步过程。在对数据产生疑问时,随时调出该数据对应的原始记录。严格的验证系统使得一丁点的数据修改都将记录在案。分布式的数据存放,防止了数据遭受灾难性的破坏,确保实验室数据安全可靠。

    3.3 规范实验室工作流程

    LIMS 系统为实验室的工作流程建立严格程序,实现工作流程化。流程化管理方法及工作痕迹记忆功能,使实验室管理人员对实验室的每个情况了如指掌,可以轻松浏览实验室每个员工的工作痕迹,及时发现不符合质量管理体系的行为,并加以改进,规范实验室工作流程。

    3.4 降低实验室运行成本

    通过对数据的统计与趋势分析,可以追踪实验室所有试剂、样品等材料的出入库进行严格管理,建立合理的库存量,加强成本考核,降低实验费用。自动生成各类报表,提高无纸化管理水平。LIMS 系统给实验室各级管理及部门人员创造一个功能强大、方便实用的工作平台,日常事务基于该系统进行处理,减少人员配制,提高工作效率。

    3.5 为实验室领导决策提供依据

    LIMS 系统强大的统计查询功能使实验室管理更加科学化,定量化。用LIMS前,原材料使用情况,仪器等管理都要有专职管理人员。现在只要根据需要选择不同的查询条件很快就会查出你想要的信息;并通过设定材料使用、设备使用记录、工作任务等各种提醒,LIMS会自动生成提醒,使实验室的负责人做到决策有依据。

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    4. LIMS的应用

    实验室是获取数据并对数据进行科学分析的场所,实验室工作流程的规范化是实验室信息化管理的基础,实验室要适应新时期工作的需求和市场环境,必须提高实验室管理水平。LIMS可适用于高校科研、医院中心实验室、科研院所、生物制药、制造业环境监测、煤炭矿产、石油化工、生物制药等行业实验室,为检验检测等实验室。有效推动实验室进行信息化建设,实现现代化实验室管理。

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