磁盘排序和有关的思考

今天看编程珠玑的开头，涉及到了磁盘排序。

简单说来，就是如何利用1MB的空间实现对包含10⁷个整数进行排序。当然比较好的条件是里面没有重复数字，最大数字不超过10⁷。可以想成要对电话号码排序。

如果采用常用的排序算法，如归并，插入等，必然需要额外的空间，当然磁盘的空间是足够的，可以申请另外一个文件进行交互完成排序。现在考虑的角度是，如何不另外使用磁盘空间，并且不多次读数据，即一次读入内存，并完成排序。

如果从字节的角度考虑，读入的问题都是无解的。因为1MB仅有100万左右的字节，无论如何是放不下这么多数据的。当然需要从位的角度考虑，需要用每一位表示一个数，那么该如何做？

作者给出点的一个解答是采用位向量，例如：

{2，3,6}对应的位向量就是{0,1,1,0，0,1}，以此类推实现存储。

按照此思想，简单完成了一个百位数内的排序，需要超过100位的数据，因而需要用到包含13个字符的数组

int bitSort()
{
    char sortRecord[13];
    const unsigned int baseNum = 0;
    const unsigned int changeNum = 1;
    int randomNum = 0;
    int row = 0;
    int column = 0;

    for(int i=0;i<13;i++)
    {
        sortRecord[i] &= baseNum;
    }

     srand((int)time(0));     
    for(int i=0;i<10;i++)
    {
        randomNum = rand()%100;
        row = randomNum/8;
        column = randomNum%8;
        sortRecord[row] |= (changeNum<<(7-column));

        printf("this random number is %d\n",randomNum);
    }

    for(int i=0;i<=100;i++)
    {
        row = i/8;
        column = i%8;

        if(sortRecord[row] & (changeNum<<(7-column)))
            printf("%d ",i);
    }
    printf("\n");

    return 1;
}

无论语言多么高级，里底层有多远，数据结构有多抽象，那么运行的时候还是要转化为01代码的机器语言。因而在使用高级语言编程的时候，不应该局限于那些类型的范畴，有时候如果仅仅把他们从01的角度考虑会另辟蹊径。

再入c++中常出现的各种强制转换，其实没有那么复杂，所谓转换并不改变赋予的二进制代码，转换的是告诉遵循规范的编译器如何看待这些01代码。同样的32位01串，是看成一个整数，还是一个浮点数，还是一个地址，这都是由我们要完成的任务俩决定，但是要实行的话，确实要遵循规范提供的机制，否则编译器如何知道该怎么看待他们呢？

编程总是不断需要在底层和抽象间来回转换。抽象要用到我们本身的知识，例如用各种已知的数学模型去解决问题。但是具体到实现，如何快速的转换的机器可以执行的角度，当然要用已知的规范，但思考的时候又不可以局限于规范。