📜  排序存储在不同机器上的数字(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:25:55.720000             🧑  作者: Mango

排序存储在不同机器上的数字

当数字太多时,它们可能无法存储在单个计算机内存中。在这种情况下,我们需要使用多个计算机来存储数字。但是,由于分布式存储,您可能在单个计算机上无法立即获得排序的数字列表。在这种情况下,一种解决方案是将数字拆分并将它们存储在多台计算机上,每台计算机处理部分数字。

以下是一种可行的解决方案:

步骤1:将数字分开

将数字拆分并将它们分配给不同的计算机是第一步。一个简单的方法是将数字按其值的范围拆分并将其分配给每台计算机。例如,如果我们有数字 1 到 1000,则我们可以将数字 1 到 250 分配给计算机 1,数字 251 到 500 分配给计算机 2,以此类推,直到分配了所有数字。

步骤2:排序数字

每个计算机都将其分配的数字进行排序。如果数据量太大,可能需要并行排序算法。

以下是一个示例 Python 代码片段,可用于在单个计算机上实现归并排序算法,以便为分布式存储做准备:

def merge_sort(arr):
    if len(arr) > 1:
        mid = len(arr) // 2
        left_half = arr[:mid]
        right_half = arr[mid:]

        merge_sort(left_half)
        merge_sort(right_half)

        i, j, k = 0, 0, 0
        while i < len(left_half) and j < len(right_half):
            if left_half[i] < right_half[j]:
                arr[k] = left_half[i]
                i += 1
            else:
                arr[k] = right_half[j]
                j += 1
            k += 1

        while i < len(left_half):
            arr[k] = left_half[i]
            i += 1
            k += 1

        while j < len(right_half):
            arr[k] = right_half[j]
            j += 1
            k += 1
步骤3:将数字汇总并排序

每个计算机都完成排序后,我们需要将数字汇总并进行排序。一种简单的方法是使用归并排序算法。从每个计算机中获取已排序数字并在一个数组中对它们进行归并排序。

以下是一个示例 Python 代码片段,可用于归并已排序的数字:

def merge_sorted_arrays(arrays):
    result = []
    while True:
        minimum = float("inf")
        for i in range(len(arrays)):
            if len(arrays[i]) > 0 and arrays[i][0] < minimum:
                minimum = arrays[i][0]
                index = i
        if minimum == float("inf"):
            break
        result.append(minimum)
        arrays[index].pop(0)
    return result
步骤4:使用归并排序算法对数字进行最终排序

最后,我们需要使用归并排序算法对整个数字列表进行排序,以获得最终的有序数字列表。

以下是一个示例 Python 代码片段,可对数字进行归并排序:

def merge_sort(arr):
    if len(arr) > 1:
        mid = len(arr) // 2
        left_half = arr[:mid]
        right_half = arr[mid:]

        merge_sort(left_half)
        merge_sort(right_half)

        i, j, k = 0, 0, 0
        while i < len(left_half) and j < len(right_half):
            if left_half[i] < right_half[j]:
                arr[k] = left_half[i]
                i += 1
            else:
                arr[k] = right_half[j]
                j += 1
            k += 1

        while i < len(left_half):
            arr[k] = left_half[i]
            i += 1
            k += 1

        while j < len(right_half):
            arr[k] = right_half[j]
            j += 1
            k += 1

这就是一个可行的解决方案,用于将排序存储在不同计算机上的数字。通过将数字拆分并分配给多个计算机,然后对每个计算机上的数字进行排序并进行归并排序,您可以获得一个排序的数字列表。