实现学生信息的多关键字排序

/**
* 实验题目:
* 实现学生信息的多关键字排序
* 实验目的:
* 掌握基数排序算法设计及其应用
* 实验内容:
* 假设有很多学生记录，每个学生记录包含姓名、性别和班号，
* 设计一个算法，按班号、性别有序输出，即先按班号输出，同一个
* 班的学生按性别输出。班号为1001~1030。编写程序，实现上述功能。
*/

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <string.h>

#define MAXR 10
#define MAX_SIZE 10

typedef struct node
{
char xm[10]; // 姓名
char xb; // 性别 m:男 f:女
char bh[6]; // 班号
struct node *next; // 指向下一个结点的指针
}stud_node; // 学生单链表结点类型

typedef struct
{
char xm[10]; // 姓名
char xb; // 性别 m:男 f:女
char bh[6]; // 班号
}stud_type; // 学生记录类型

/**
* 功能:
* 由学生记录数组students创建单链表p
*
*/
static void create_link(stud_node *&p, stud_type students[], int n) // 指针的引用
{
int i;
stud_node *s, *t;

p = NULL;
for(i = 0; i < n; i++)
{
s = (stud_node *)malloc(sizeof(stud_node)); // 动态分配存储空间(新创建的结点)
strcpy(s->xm, students[i].xm);
s->xb = students[i].xb;
strcpy(s->bh, students[i].bh);
if(p == NULL)
{
p = s; // p和t指向新创建的结点
t = s;
}
else
{
t->next = s; // 采用尾插法建立单链表
t = s; // t指向新创建的结点
}
}
t->next = NULL; // 尾结点的next域置为NULL
}

/*------------输出学生单链表p--------------*/
static void disp_link(stud_node *p)
{
int i = 0;

while(p != NULL)
{
printf(" %s(%s,%c)", p->xm, p->bh, p->xb);
p = p->next;
if((i + 1) % 5 == 0) // 显示5个数据为一行
printf("\n");
i++;
}
printf("\n");
}

/*------------销毁学生单链表p--------------*/
static void destroy_link(stud_node *p)
{
stud_node *pre = p, *q = pre->next;

while(q != NULL)
{
free(pre);
pre = q;
q = q->next;
}
free(pre);
}

/**
* 功能:
* 对性别进行排序,只需进行一趟
* @param: p为待排序序列链表指针
* @param: r为基数
* @param: d为关键字位数
*/
static void sort_by_xb(stud_node *&p, int r, int d) // 指针的引用
{
stud_node *head[MAXR], *tail[MAXR], *t; // 定义各链队的首尾指针
int j; // 循环变量
int k; // 区分链队女:k=0,男:k=1

printf("按性别排序\n");
for(j = 0; j < r; j++) // 初始化各链队首、尾指针
{
head[j] = tail[j] = NULL;
}

while(p != NULL) // 对于原链表中每个结点循环
{
if(p->xb == 'f') // 找第k个链队
{
k = 0;
}
else
{
k = 1;
}

if(head[k] == NULL) // 进行分配,即采用尾插法建立单链表
{
head[k] = p;
tail[k] = p;
}
else
{
tail[k]->next = p;
tail[k] = p;
}
p = p->next; // 取下一个待排序的元素
}

p = NULL;
for(j = 0; j < r; j++) // 对每一个链队循环
{
if(head[j] != NULL)
{
if(p == NULL)
{
p = head[j];
t = head[j];
}
else
{
t->next = head[j];
t = tail[j];
}
}
}
t->next = NULL; // 最后一个结点的next域置为NULL
disp_link(p); // 输出单链表
}

/**
* 功能:
* 对班号进行排序
* @param: p为待排序序列链表指针
* @param: r为基数
* @param: d为关键字位数
*/
static void sort_by_bh(stud_node *&p, int r, int d) // 指针的引用
{
stud_node *head[MAXR], *tail[MAXR], *t; // 定义各链队的首尾指针
int i, j; // 循环变量
int k; // k区分链队

printf("按班号排序\n");
for(i = 3; i >= 2; i--) // 从低位到高位做d趟排序
{
for(j = 0; j < r; j++) // 初始化各链队首尾指针
{
head[j] = tail[j] = NULL;
}
while(p != NULL) // 对于原链表中每个结点循环
{
k = p->bh[i] - '0'; // 找第k个链队
if(head[k] == NULL) // 进行分配,即采用尾插法建立单链表
{
head[k] = p;
tail[k] = p;
}
else
{
tail[k]->next = p;
tail[k] = p;
}

p = p->next; // 取下一个待排序的元素
}
p = NULL;
for(j = 0; j < r; j++) // 对每一个链队循环
{
if(head[j] != NULL)
{
if(p == NULL)
{
p = head[j];
t = tail[j];
}
else
{
t->next = head[j];
t = tail[j];
}
}
}
t->next = NULL; // 最后一个结点的next域置为NULL
printf(" 第%d趟:\n", d - i + 2);
disp_link(p); // 输出单链表
}
}

/**
* 功能:
* 按班号和性别排序
* 在班号和性别中，班号优先，性别次之，所以先按
* 性别排序，然后再按班号排序。由于班号4位中只有后
* 两位不同，故d=2，从低位到高位排序。
*/
static void sort_stus(stud_type students[], int n)
{
stud_node *p;

create_link(p, students, n);
printf("排序前:\n");
disp_link(p);
sort_by_xb(p, 2, 1); // 按照性别排序
sort_by_bh(p, 10, 2); // 按照班号的后两位排序
printf("排序后:\n");
disp_link(p);
destroy_link(p);
}

int main(void)
{
int n = 10;
// 定义结构体数组并初始化
stud_type students[MAX_SIZE] = {
{"王华", 'm', "1003"}, {"陈兵", 'm', "1020"},
{"许可", 'f', "1022"}, {"李英", 'f', "1003"},
{"张冠", 'm', "1021"}, {"陈强", 'm', "1002"},
{"李真", 'f', "1002"}, {"章华", 'm', "1001"},
{"刘丽", 'f', "1021"}, {"王强", 'm', "1022"},
};

sort_stus(students, n);

return 0;
}

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