quick sort now working also
authorChris Koeritz <fred@gruntose.com>
Sun, 1 Jan 2017 06:37:39 +0000 (01:37 -0500)
committerChris Koeritz <fred@gruntose.com>
Sun, 1 Jan 2017 06:37:39 +0000 (01:37 -0500)
infobase/fortunes.dat
nucleus/library/algorithms/sorts.h
nucleus/library/tests_algorithms/test_sorts.cpp

index 3ab626376ab7ec6b048a98c5b0e51ae22cffd560..78717fc040b6754c5c5e8face02e5bb5d736565f 100644 (file)
@@ -42535,4 +42535,9 @@ regarding christmas cards...
 stuff.  but it's way too much effort.  basically, i can either give you a
 present or make you a card.  which do you prefer?"
   -- thus spake slackathustra.
+~
+Hope is not a strategy.
+Luck is not a factor.
+Fear is not an option.
+  -- James Cameron
 
index 9a390cb93a08c87ce5d8b6ff9851c9dae1bb00ba..55f959b0f8dad2a70a602b03185803db320b8beb 100644 (file)
@@ -16,9 +16,6 @@
 // Please send updates for this code to: fred@gruntose.com -- Thanks, fred.
 //////////////
 
-#include <stdio.h>
-//temp!
-
 namespace algorithms {
 
        /*
@@ -95,8 +92,7 @@ namespace algorithms {
         * merges two sorted arrays into a single sorted array.
         */
        template<class type>
-       basis::array<type> merge(basis::array<type> &first, basis::array<type> &second,
-         bool reverse)
+       basis::array<type> merge(basis::array<type> &first, basis::array<type> &second, bool reverse)
        {
                basis::array<type> to_return;
                // operate until we've consumed both of the arrays.
@@ -108,8 +104,7 @@ namespace algorithms {
                        } else if (second.length() <= 0) {
                                to_return += first[0];
                                first.zap(0, 0);
-                       } else if ( (!reverse && (first[0] <= second[0]))
-                                       || (reverse && (first[0] >= second[0]))) {
+                       } else if ((!reverse && (first[0] <= second[0])) || (reverse && (first[0] >= second[0]))) {
                                // the first list has a better value to add next.
                                to_return += first[0];
                                first.zap(0, 0);
@@ -286,13 +281,8 @@ namespace algorithms {
                // reverse the sense of "reverse", since our algorithm expects a normal heap (with largest on top).
                heap<type> hap(v, n, !reverse);
 
-               //temp
-//             printf("hey after heaping: %s\n", dump_list(v, n).s());
-
                int end = n - 1;
                while (end > 0) {
-
-//printf("moving value %d\n", (int)v[0]);
                        // a[0] is the root and largest value for a normal heap. The swap moves it to the real end of the list and takes it out of consideration.
                        hap.swap_values(end, 0);
                        // reduce the heap size by 1.
@@ -304,23 +294,48 @@ namespace algorithms {
 
 //////////////
 
+       //! swaps the values in the array stored at positions a and b.
        template<class type>
-       void partition(type v[], int start, int end)
+       void swap_values(type array[], int a, int b)
        {
+               type temp = array[a];
+               array[a] = array[b];
+               array[b] = temp;
+       }
 
+       // hoare's partition implementation.
+       template<class type>
+       int partition(type a[], int start, int end, bool reverse)
+       {
+//             printf("before partition: %s\n", dump_list(a + start, end - start + 1).s());
+               int pivot = a[start];
+               int i = start - 1;
+               int j = end + 1;
+               while (true) {
+                       do {
+                               i++;
+                       } while ((!reverse && (a[i] < pivot)) || (reverse && (a[i] > pivot)));
+                       do {
+                               j--;
+                       } while ((!reverse && (a[j] > pivot)) || (reverse && (a[j] < pivot)));
+
+                       if (i >= j) {
+//                             printf("after partition: %s\n", dump_list(a + start, end - start + 1).s());
+                               return j;
+                       }
+                       swap_values(a, i, j);
+               }
        }
 
-//! the recursive version of quick sort that does the work for our convenience method.
+       //! the recursive version of quick sort that does the work for our convenience method.
        template<class type>
-       void inner_quick_sort(type v[], int n, int start, int end, bool reverse = false)
+       void inner_quick_sort(type v[], int start, int end, bool reverse)
        {
-               if (start >= end) {
-                       // nothing to see here.
-               } else {
+               if (start < end) {
                        // figure out where to pivot, and sort both halves around the pivot index.
-                       int pivot = partition(v, start, end);
-                       quicksort(v, start, pivot - 1);
-                       quicksort(v, pivot + 1, end);
+                       int pivot = partition(v, start, end, reverse);
+                       inner_quick_sort(v, start, pivot, reverse);
+                       inner_quick_sort(v, pivot + 1, end, reverse);
                }
        }
 
@@ -333,7 +348,7 @@ namespace algorithms {
        template<class type>
        void quick_sort(type v[], int n, bool reverse = false)
        {
-               inner_quick_sort(v, n, 0, n - 1, reverse);
+               inner_quick_sort(v, 0, n - 1, reverse);
        }
 
 }  // namespace.
index 0edc61bb9e7a16d0ce59f389850bd124d3779504..e936a721f63e64758388ecefaf55ae856e2762fd 100644 (file)
@@ -29,8 +29,7 @@ using namespace textual;
 using namespace timely;
 using namespace unit_test;
 
-const int MAX_ELEMENTS = 30;
-//1200
+const int MAX_ELEMENTS = 1200;
 
 const int MAX_VALUE = 28000;
 
@@ -43,15 +42,19 @@ public:
                        : application_shell()
        {
        }
+
        DEFINE_CLASS_NAME("test_sorts")
-       ;
 
        int *populate_random_c_array(int size);
        basis::array<int> populate_random_array(int size);
+       void rerandomize(int list[], int size);
+       bool verify_ascending(const int *list, int size);
+       bool verify_descending(const int *list, int size);
 
-       void test_shell_sort(int *list, int size);
-       void test_heap_sort(int *list, int size);
-       void test_merge_sort(basis::array<int> &list);
+       void test_shell_sort(int size);
+       void test_heap_sort(int size);
+       void test_merge_sort(int size);
+       void test_quick_sort(int size);
 
        virtual int execute();
 };
@@ -72,112 +75,138 @@ basis::array<int> test_sorts::populate_random_array(int size)
        return to_return;
 }
 
-//hmmm: this pattern is very silly.  it's nearly cookie cutter, so why not implement a templated version?
-// one diff is the C array versus basis array usage.
+void test_sorts::rerandomize(int list[], int size)
+{
+       for (int i = 0; i < size; i++)
+               list[i] = randomizer().inclusive(0, MAX_VALUE);
+}
 
-void test_sorts::test_shell_sort(int *list, int size)
+bool test_sorts::verify_ascending(const int *list, int size)
+{
+       FUNCDEF("verify_ascending")
+       int last = list[0];
+       for (int j = 1; j < size; j++) {
+               if (list[j] < last) return false;
+               last = list[j];
+       }
+       return true;
+}
+
+bool test_sorts::verify_descending(const int *list, int size)
+{
+       FUNCDEF("verify_descending")
+       int last = list[0];
+       for (int j = 1; j < size; j++) {
+               if (list[j] > last) return false;
+               last = list[j];
+       }
+       return true;
+}
+
+void test_sorts::test_shell_sort(int size)
 {
        FUNCDEF("test_shell_sort");
 
+       int *list = populate_random_c_array(size);
+
        // check a normal sort.
        shell_sort(list, size);
-       int last = -1;
-       for (int j = 0; j < size; j++) {
-               ASSERT_FALSE(list[j] < last, "ordering check - list should be ordered at first check");
-               last = list[j];
-       }
+       ASSERT_TRUE(verify_ascending(list, size),
+           "ordering check - list should be ordered at first check");
 
-       // re-randomize the list.
-       for (int i = 0; i < size; i++)
-               list[i] = randomizer().inclusive(0, MAX_VALUE);
+       rerandomize(list, size);
 
        // check a reversed sort.
        shell_sort(list, size, true);
-       last = MAX_VALUE + 100;  // past the maximum we'll include in the list.
-       for (int j = 0; j < size; j++) {
-               ASSERT_FALSE(list[j] > last, "ordering check - list should be ordered at second check");
-               last = list[j];
-       }
+       ASSERT_TRUE(verify_descending(list, size),
+           "ordering check - list should be ordered at second check");
 
        // clean up now.
        delete[] list;
 }
 
-void test_sorts::test_heap_sort(int *list, int size)
+void test_sorts::test_heap_sort(int size)
 {
        FUNCDEF("test_heap_sort");
 
+       int *list = populate_random_c_array(size);
+
        // check a normal sort.
        heap_sort(list, size);
+       ASSERT_TRUE(verify_ascending(list, size),
+           "ordering check - list should be ordered at first check");
 
-       int last = -1;
-       for (int j = 0; j < size; j++) {
-               ASSERT_FALSE(list[j] < last, "ordering check - list should be ordered at first check");
-               last = list[j];
-       }
-
-       // re-randomize the list.
-       for (int i = 0; i < size; i++)
-               list[i] = randomizer().inclusive(0, MAX_VALUE);
+       rerandomize(list, size);
 
        // check a reversed sort.
        heap_sort(list, size, true);
-
-       last = MAX_VALUE + 100;  // past the maximum we'll include in the list.
-       for (int j = 0; j < size; j++) {
-               ASSERT_FALSE(list[j] > last, "ordering check - list should be ordered at second check");
-               last = list[j];
-       }
+       ASSERT_TRUE(verify_descending(list, size),
+           "ordering check - list should be ordered at second check");
 
        // clean up now.
        delete[] list;
 }
 
-void test_sorts::test_merge_sort(basis::array<int> &list)
+void test_sorts::test_merge_sort(int size)
 {
        FUNCDEF("test_merge_sort");
 
+       basis::array<int> list = populate_random_array(size);
+
        // check a normal sort.
        basis::array<int> ret = merge_sort(list);
 
-//     LOG(a_sprintf("list has %d elems", ret.length()));
 //     LOG(astring("list has ") + dump_list(ret.observe(), ret.length()));
 
-       int last = -1;
-       for (int j = 0; j < list.length(); j++) {
-               ASSERT_FALSE(ret[j] < last, "ordering check - list should be ordered at first check");
-               last = ret[j];
-       }
+       ASSERT_TRUE(verify_ascending(ret.access(), size),
+           "ordering check - list should be ordered at first check");
 
-       // re-randomize the list.
-       for (int i = 0; i < list.length(); i++)
-               list[i] = randomizer().inclusive(0, MAX_VALUE);
+       rerandomize(list.access(), size);
 
        // check a reversed sort.
        ret = merge_sort(list, true);
+       ASSERT_TRUE(verify_descending(ret.access(), size),
+           "ordering check - list should be ordered at second check");
+}
 
-       last = MAX_VALUE + 100;  // past the maximum we'll include in the list.
-       for (int j = 0; j < list.length(); j++) {
-               ASSERT_FALSE(ret[j] > last, "ordering check - list should be ordered at second check");
-               last = ret[j];
-       }
+void test_sorts::test_quick_sort(int size)
+{
+       FUNCDEF("test_quick_sort");
+
+       int *list = populate_random_c_array(size);
+
+       // check a normal sort.
+       quick_sort(list, size);
+       ASSERT_TRUE(verify_ascending(list, size),
+           "ordering check - list should be ordered at first check");
+
+//     LOG(a_sprintf("after quick sort: %s", dump_list(list, size).s()));
+
+       rerandomize(list, size);
+
+       // check a reversed sort.
+       quick_sort(list, size, true);
+       ASSERT_TRUE(verify_descending(list, size),
+           "ordering check - list should be ordered at second check");
+
+       // clean up now.
+       delete[] list;
 }
 
+
 int test_sorts::execute()
 {
        FUNCDEF("execute");
 
        int size = MAX_ELEMENTS;
 
-       test_shell_sort(populate_random_c_array(size), size);
-
-       test_heap_sort(populate_random_c_array(size), size);
+       test_shell_sort(size);
 
-       basis::array<int> testarray = populate_random_array(size);
-       test_merge_sort(testarray);
+       test_heap_sort(size);
 
-       //  test_quick_sort(populate_random_array(size), size);
+       test_merge_sort(size);
 
+       test_quick_sort(size);
 
        return final_report();
 }