package mergesort; import java.text.DecimalFormat; import java.util.Random; public class Record { private int A; private String B; private String C; @Override public String toString() { String tempA = new DecimalFormat("0000000000").format(this.A); return tempA+"#"+B+"#"+C; } public String getRecordString(){ String A = new DecimalFormat("0000000000").format(Math.abs( new Random().nextInt())); String B = "郭涛"+A; String C = "1111111111000000000011111111110000000000111111111100000000001111111111"; return A+"#"+B+"#"+C; } public Record() { super(); } public Record(String line) { super(); String [] t = line.split("#"); this.A = Integer.valueOf(t[0]); this.B = t[1]; this.C = t[2]; } public int getA() { return A; } public void setA(int a) { A = a; } public String getB() { return B; } public void setB(String b) { B = b; } public String getC() { return C; } public void setC(String c) { C = c; } }
package mergesort; import java.io.BufferedReader; import java.io.BufferedWriter; import java.io.FileReader; import java.io.FileWriter; import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; import java.util.Date; /** * 生成一个具有10,000,000个记录的文本文件,其中每个记录由100个字节组成。实验只考虑记录的一个属性A,假定A为整数类型。 * 记录在block上封装时,采用non-spanned方式,即块上小于一个记录的空间不使用。Block的大小可在自己的操作系统上查看,xp一般为4096 bytes。 * 在内存分配50M字节的空间用于外部merge-sort。 * * @author GT 2012-10-16 * */ public class MergeSort { private int size = 10000000;//总记录数10000000 private int sizePerBlock = 40;//由于磁盘上每个block大小是4KB,每条记录大小为100B,所以每个block上记录条数为40 private int sizePerMemory = 500000;//分配50M内存进行内存排序,每个记录大小100B,所以大概每次排序50W条记录,这里取个整数500000 private int fileSize = size/sizePerMemory;//归并生成的小文件数 20 private int blockSize = (size%sizePerBlock)==0?(size/sizePerBlock):(size/sizePerBlock)+1; //总的块数250000 private int blockSizePerFile = (sizePerMemory%sizePerBlock)==0?(sizePerMemory/sizePerBlock):(sizePerMemory/sizePerBlock)+1; //每个小文件中的块数12500 private int charBufferSizeOfReader = 4096; //第二阶段的排序中每个子列表使用一个block大小的缓冲区 private int charBufferSizeOfWriter = 41943040; //第二阶段的排序中输出使用的缓冲区大小40M private String fileDirectory = "F:\\record3\\"; private String recordFile = fileDirectory+"record.txt"; private String sortedRecordFile = fileDirectory+"sorted_record.txt"; public void creat() throws Exception{ long start = new Date().getTime(); BufferedWriter out = new BufferedWriter(new FileWriter(recordFile)); for(int j = 0;j<blockSize;j++){ for(int i =0;i<sizePerBlock;i++){ out.write(new Record().getRecordString()); out.newLine(); } out.write(new char[94]);//填充94个byte out.newLine();//占两个byte } out.close(); long end = new Date().getTime(); System.out.println("生成数据耗时 :"+(end - start)+"ms"); } public void read() throws Exception{ BufferedReader in = new BufferedReader( new FileReader(recordFile)); String line; for(int j = 0;j<blockSize;j++){ for(int i =0;i<sizePerBlock;i++){ line = in.readLine(); Record r = new Record(line); System.out.println(r.getB()); } in.readLine(); } in.close(); } Comparator<Record> comparator = new Comparator<Record>(){ public int compare(Record r1,Record r2) { if(r1.getA()>=r2.getA()) return 1; else return 0; } }; public void memorySort() throws Exception{ long start = new Date().getTime(); BufferedReader in = new BufferedReader( new FileReader(recordFile)); String line; for(int k =0;k<fileSize;k++){//20 Record records[] = new Record[sizePerMemory]; BufferedWriter out = new BufferedWriter(new FileWriter(fileDirectory+"record_"+k+".txt")); for(int j = 0;j<blockSizePerFile;j++){//12500 for(int i =0;i<sizePerBlock;i++){//40 line = in.readLine(); records[j*sizePerBlock+i] =new Record(line); } in.readLine(); } Arrays.sort(records,comparator);//主存排序 for(int j = 0;j<blockSizePerFile;j++){//12500 for(int i =0;i<sizePerBlock;i++){//40 out.write(records[j*sizePerBlock+i].toString()); out.newLine(); } out.write(new char[94]);//填充94个byte out.newLine();//占两个byte } out.close(); } in.close(); long end = new Date().getTime(); System.out.println("内存排序耗时 :"+(end - start)+"ms"); } public void mergeSort() throws Exception{ long start = new Date().getTime(); BufferedWriter out = new BufferedWriter(new FileWriter(sortedRecordFile),charBufferSizeOfWriter); BufferedReader in [] = new BufferedReader[fileSize]; for(int i =0;i<fileSize;i++){ in[i] = new BufferedReader( new FileReader(fileDirectory+"record_"+i+".txt"),charBufferSizeOfReader); } Record rs[] = new Record[fileSize]; Boolean finish [] = new Boolean[fileSize]; for(int i =0;i<fileSize;i++) { rs[i]=new Record(in[i].readLine()); finish[i]= false; } Record min; String line; int finishCount = 0; int count = 0; while(true){ int firstFalse = 0;//找到第一个没有写完的文件序列值 for(int i=0;i<fileSize;i++){ if(finish[i]==true) firstFalse =i+1; else break; } if(firstFalse>=fileSize) break; if(finishCount>=fileSize) break; min = rs[firstFalse]; int j =firstFalse; for(int i =firstFalse+1;i<fileSize;i++){ if(!finish[i]&&(rs[i].getA()<min.getA())){ min = rs[i]; j = i; } } if((count!=0)&&(count%sizePerBlock==0)){ out.write(new char[94]);//填充94个byte out.newLine();//占两个byte } out.write(min.toString()); out.newLine(); if(!finish[j]){ line = in[j].readLine(); if(line!=null){ if("".equals(line.trim())) { line = in[j].readLine(); if(line==null){ finish[j] = true; finishCount++; } }else { rs[j]= new Record(line); } }else { finish[j] = true; finishCount++; } } count++; } for(int i =0;i<fileSize;i++){ in[i].close(); } out.close(); long end = new Date().getTime(); System.out.println("外存排序耗时 :"+(end - start)+"ms"); } public static void main(String [] args) throws Exception{ // long start = new Date().getTime(); MergeSort ms = new MergeSort(); // ms.creat(); // ms.read(); // ms.memorySort(); ms.mergeSort(); // long end = new Date().getTime(); // System.out.println("the time is :"+(end - start)+"ms"); } }
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