Олег Деревенец - Песни о Паскале

Исследуйте процедуру сортировки по шагам. Здесь «крутятся» два цикла FOR-TO-DO, вложенные друг в друга. Внутренний цикл со счетчиком J сравнивает соседние числа и, при необходимости, меняет их местами. Переменная T нужна для перестановки соседних элементов. По завершении одного внутреннего цикла очередное крупное число оказывается на своем месте. Но, поскольку сортируются CSize чисел, то внутренний цикл надо повторить CSize-1 раз, – это делает внешний цикл со счетчиком I.

{ P_41_1 – Сортировка массива целых чисел }

const CSize = 10; { размер массива }

{ объявление типа для массива }

type TGolds = array [1..CSize] of integer;

var Golds : TGolds; { массив кусков золота }

{ Процедура "пузырьковой" сортировки }

{ Внимание! Параметр-массив передается по ссылке! }

procedure BubbleSort (var arg: TGolds);

var i, j, t: Integer;

begin

for i:= 1 to CSize-1 do { внешний цикл }

for j:= 1 to CSize-1 do { внутренний цикл }

{ если текущий элемент больше следующего …}

if arg[j] > arg[j+1] then begin

{ то меняем местами соседние элементы }

t:= arg[j]; { временно запоминаем }

arg[j]:= arg[j+1]; { следующий -> в текущий }

arg[j+1]:= t; { текущий -> в следующий }

end;

end;

var i:integer; { для индекса в главной программе }

begin {--- Главная программа ---}

{ заполняем массив случайным образом }

Randomize;

for i:=1 to CSize do Golds [i]:= 1+Random(1000);

{ распечатаем до сортировки }

Writeln('До сортировки:');

for i:=1 to CSize do Writeln(Golds [i]:3);

{ сортируем }

BubbleSort(Golds);

{ распечатаем после сортировки }

Writeln('После сортировки:');

for i:=1 to CSize do Writeln(Golds [i]:3);

Readln;

end.

Обратите внимание: сортируемый массив передан в процедуру по ссылке VAR. Передача в процедуры массивов, множеств, строк и других сложных типов данных по ссылкам CONST и VAR — обычная практика. Это повышает скорость работы программ и уменьшает объём памяти, занимаемый параматрами.

При должном внимании вы обнаружите в этой сортировке небольшой изъян, суть которого такова. После отработки первого внутреннего цикла самый большой элемент окажется на последнем месте. А значит, на втором внутреннем цикле нет смысла сравнивать два последних элемента. На третьем проходе соответственно нет смысла сравнивать три последних элемента, – они уже лежат в нужном порядке. На этих сравнениях мы зря теряем время. Порок этот легко устранить, если поправить внутренний цикл так:

for j:= 1 to CSize – i do { внутренний цикл }

Теперь каждый следующий внутренний цикл будет на единицу короче предыдущего (ведь счетчик внешнего цикла I растет). В следующей программе мы так и сделаем.

Рассмотрев хитрости пузырьковой сортировки, поможем теперь морским романтикам. Напишем программу для справедливой дележки золотых слитков. Основная работа уже проделана, – мы смогли отсортировать массив. Осталось лишь распечатать веса тех кусков, что достанутся каждому из пиратов. Известно, что первому пирату достанется первый и последний слитки, второму – второй и предпоследний и так далее. Иначе говоря, I–му пирату достанутся слитки с номерами I и CSize+1-I. Программа «P_41_2» «делит слитки», распечатывая после сортировки веса соответствующих пар.

{ P_41_2 – Пиратская делёжка по справедливости }

const CSize = 16; { размер массива слитков }

{ объявление типа для массива слитков }

type TGolds = array [1..CSize] of integer;

var Golds : TGolds; { массив кусков золота }

{ Процедура "пузырьковой" сортировки }

procedure BubbleSort (var arg: TGolds);

var i, j, t: Integer;

begin

for i:= 1 to CSize-1 do { внешний цикл }

for j:= 1 to CSize-i do { внутренний цикл }

{ если текущий элемент больше следующего …}

if arg[j] > arg[j+1] then begin

{ то меняем местами соседние элементы }

t:= arg[j]; { временно запоминаем }

arg[j]:= arg[j+1]; { следующий -> в текущий }

arg[j+1]:= t; { текущий -> в следующий }

end;

end;

var i:integer; { используется в качестве индекса в главной программе }

begin

{ заполняем массив случайным образом }

Randomize;

for i:=1 to CSize do Golds[i]:= 500 + Random(500);

{ сортируем }

BubbleSort(Golds);

Writeln('По справедливости:');

for i:=1 to (CSize div 2) do begin

{ два куска по отдельности }

Write(i:2, Golds[i]:5,' + ',Golds[CSize+1-i]:3,' = ');

{ сумма двух кусков }

Writeln(Golds[i]+Golds[CSize+1-i] :4);

end;

Readln;

end.

Вот результат одной из таких делёжек:

По справедливости:

1 506 + 975 = 1481

2 556 + 967 = 1523

3 587 + 954 = 1541

4 629 + 916 = 1545

5 691 + 876 = 1567

6 694 + 872 = 1566

7 749 + 845 = 1594

8 751 + 800 = 1551

Здесь самый легкий и самый тяжелый слитки отличаются почти вдвое: 506 и 975 граммов. Но пары слитков, доставшихся пиратам, отличаются по весу незначительно.

Закаленные морскими приключениями, вернемся к сортировке футбольных клубов (задача поставлена в главе 39, помните?). Что мы будем сортировать? Набранные очки? Да, но их надо как-то привязать к названиям команд.

Поступим так. Объявим два массива: один (числовой) – для набранных очков, другой (строковый) – для названий клубов. При вводе данных элементы двух массивов будут соответствовать друг другу, поскольку имена команд и набранные ими очки вводятся одновременно. Затем, в ходе сортировки, переставляя элементы с очками, будем менять местами и соответствующие им элементы с названиями команд. Так имена команд последуют за очками, заработанными командами. Все это потребует небольших переделок в процедуре сортировки.

Впрочем, потребуется ещё одно мелкое изменение. Если при сортировке золотых слитков мы добивались возрастающего порядка, то теперь нужен противоположный, убывающий порядок сортировки. Как его добиться? Очень просто: изменим условие сравнения соседних элементов на противоположное. Вот собственно и все, осталось лишь показать программу «P_41_3».

{P_41_3 – Футбольный чемпионат }

const CSize = 16; { количество команд }

{ объявление типов для массивов }

type TAces = array [1..CSize] of integer; { тип для очков }

TNames = array [1..CSize] of string; { тип для названий }