将HeapSort和ShellSort从C转换为Pascal

Question

我对堆和外壳这两种类型有疑问。我在C语言中有一些代码，我需要尝试在过程主体中使用相同的命令（例如，在C语言中使用“ for-loop”，我也想对Pascal使用“ for-loop”） 。我尝试过，但是排序无法像在C中那样工作。在C中，大小为40000的数组都能很好地工作。

C中ShellSort的代码，其中参数'n'是数组的大小：

    shellSort(int n){
      int shift,pom,j,i;
      shift = n/2;
      while(shifta>0){
        for (i = shift; i < n; i += 1){
            pom=arr[i];
            j=i;
            while((j>=shift) && (arr[j-shift]>pom)){
                arr[j] = arr[j - shift]; 
                j=j-shift;
            }
            arr[j]=pom;
        }
        shift= shift / 2;
      }
   }

帕斯卡宣言

  arr :array[0..22] of integer;       
  size:integer =23; 

具有相同参数的Pascal中的代码：

procedure ShellSort(n:integer); 
Var
 shift , pom : Integer;
Begin
  shift:=n div 2 ; 
  While shift>0 Do
    Begin
      For i:=shift to n Do
        Begin
          pom:=arr[i];
          j:=i;
          While (j>=shift) and (arr[j-shift]>pom) Do
            Begin
              arr[j]:=arr[j-shift];
              j:= j-shift
            End;
            arr[j]:=pom;
        End;
        shift:=shift div 2;
    End;
End;  

C中的堆排序代码：

heapSort() {
    int N = size;
    int k;
    int pom;
    for (k = N / 2; k > 0; k--) {
        downHeap(k, N);
    }
    do {
        pom = arr[0];
        arr[0] = arr[N - 1];
        arr[N - 1] =  pom;
        N = N - 1;
        downHeap(1, N);
    } while (N > 1);

}

downHeap(int k, int N) {
    int T = arr[k - 1];
    while (k <= N / 2) {
        int j = k + k;

        if ((j < N) && (arr[j - 1] < arr[j])) {
            j++;
        }
        if (T >= arr[j - 1]) {
            break;
        } else {
            arr[k - 1] = arr[j - 1];
            k = j;
        }
    }
    arr[k - 1] = T;
}

Pascal中用于堆排序的代码：

procedure downHeap(k:integer;N:integer);
var
  T:integer;
begin
  T:=arr[k-1];
  while(k<= (N div 2)) do
    begin
      j:=k+k;
      if ((j<N) and (arr[j-1]<arr[j])) then
        begin
          j:=j+1;
        end;
      if (T>=arr[j-1]) then
        begin
          exit;
        end
      else
        begin
          arr[k-1]:=arr[j-1];
          k:=j;
        end;
    end;
    arr[k-1]:=T;
end;

procedure heapSort;
var
  n, pom:integer;
begin
  n:=size;
  for i:=n div 2 downto 1 do
    begin
      downHeap(i,n);
    end;
  repeat
    begin
      pom:=arr[0];
      arr[0]:=arr[n-1];
      arr[n-1]:=pom;
      n:=n-1;
      downHeap(1,n);
   end;
  until n>1;
end;   

Pascal的输出：

Unsorted array
10 9 8 7 6 5 4 3 3 2 1 0 15 15 15 15 14 18 99 1 19 95 95

BubbleSort
0 1 1 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10 14 15 15 15 15 18 19 95 95 99

HeapSort
95 95 15 18 95 15 15 15 18 19 95 0 5 4 15 3 14 7 3 1 2 1 99

ShellSort
0 0 1 1 2 3 3 4 5 7 14 15 15 15 15 15 18 18 19 95 95 95 95

Expected
0 1 1 2 3 3 4 5 6 7 8 9 10 14 15 15 15 15 18 19 95 95 99 

我真的很沮丧。

Answer 1

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在Shell排序中，C循环为：

for (i = shift; i < n; i += 1){

Pascal循环为
For i:=shift to n Do

Pascal循环经常循环一次；它必须是：
For i := shift to n-1 Do

假定表达式在循环限制中允许—如果不允许，则需要一个额外的变量，大致像这样：
var ub: integer;
ub := n - 1;

For i := shift to ub Do

[C for循环比Pascal for循环更加通用和灵活。
在堆排序中，C循环为：
do { … } while (N > 1);

您已经将其翻译为
repeat … until n > 1;

终止条件错误； until等效于while not，因此您需要：
repeat … until n <= 1;

我绝对没有仔细检查整个Pascal代码-而且我没有要测试的Pascal编译器-因此可能还有其他问题需要解决，但是这两个应该可以帮助您解决。 （确保已检查所有出现在for和repeat … until上的问题，以用于此处概述的问题。）