排序以外部排序

有时，待排序的文件很大，计算机内存不能容纳整个文件，这时候对文件就不能使用内部排序了（这里作一下说明，其实全部的排序都是在内存中作的，这里说的内部排序是指待排序的内容在内存中就能够完成，而外部排序是指待排序的内容不能在内存中一会儿完成，它须要作内外存的内容交换），外部排序常采用的排序方法也是归并排序，这种归并方法由两个不一样的阶段组成：

一、采用适当的内部排序方法对输入文件的每一个片断进行排序，将排好序的片断（成为归并段）写到外部存储器中（一般由一个可用的磁盘做为临时缓冲区），这样临时缓冲区中的每一个归并段的内容是有序的。

二、利用归并算法，归并第一阶段生成的归并段，直到只剩下一个归并段为止。

例如要对外存中4500个记录进行归并，而内存大小只能容纳750个记录，在第一阶段，咱们能够每次读取750个记录进行排序，这样能够分六次读取，进行排序，能够获得六个有序的归并段，以下图：

每一个归并段的大小是750个记录，记住，这些归并段已经所有写到临时缓冲区（由一个可用的磁盘充当）内了，这是第一步的排序结果。

完成第二步该怎么作呢？这时候归并算法就有用处了，算法描述以下：

一、将内存空间划分为三份，每份大小250个记录，其中两个用做输入缓冲区，另一个用做输出缓冲区。首先对Segment_1和Segment_2进行归并，先从每一个归并段中读取250个记录到输入缓冲区，对其归并，归并结果放到输出缓冲区，当输出缓冲区满后，将其写道临时缓冲区内，若是某个输入缓冲区空了，则从相应的归并段中再读取250个记录进行继续归并，反复以上步骤，直至Segment_1和Segment_2全都排好序，造成一个大小为1500的记录，而后对Segment_3和Segment_四、Segment_5和Segment_6进行一样的操做。

二、对归并好的大小为1500的记录进行如同步骤1同样的操做，进行继续排序，直至最后造成大小为4500的归并段，至此，排序结束。

能够用一个图示表示上述算法的归并效果：

以上对外部排序如何使用归并算法进行排序进行了简要总结，提升外部排序须要考虑如下问题：

一、如何减小排序所需的归并趟数。

二、若是高效利用程序缓冲区，使得输入、输出和CPU运行尽量地重叠。

三、如何生成初始归并段（Segment）和如何对归并段进行归并。