如何仅使用一个变量对值列表进行排序？

编辑：根据@Igor的评论，我改了题。

解决方案

你不知道，它已经被排序了。 (由于问题很模糊，我将假定变量是对象的同义词)

我们可以为每种可能的列表大小生成/编写很多排序网络。在排序网络内部，我们使用单个变量进行交换操作。

我不建议我们在软件中执行此操作，但是仍然可以。

这是C中最多n个所有n的排序例程

// define a compare and swap macro 
#define order(a,b) if ((a)<(b)) { temp=(a); (a) = (b); (b) = temp; }

static void sort2 (int *data)
// sort-network for two numbers
{
  int temp;
  order (data[0], data[1]);
}

static void sort3 (int *data)
// sort-network for three numbers
{
  int temp;
  order (data[0], data[1]);
  order (data[0], data[2]);
  order (data[1], data[2]);
}

static void sort4 (int *data)
// sort-network for four numbers
{
  int temp;
  order (data[0], data[2]);
  order (data[1], data[3]);
  order (data[0], data[1]);
  order (data[2], data[3]);
  order (data[1], data[2]);
}

void sort (int *data, int n)
{
  switch (n)
    {
    case 0:
    case 1:
      break;
    case 2:
      sort2 (data);
      break;
    case 3:
      sort3 (data);
      break;
    case 4:
      sort4 (data);
      break;
    default:
      // Sorts for n>4 are left as an exercise for the reader
      abort();
    }
}

显然，我们需要为每个可能的N提供一个排序网络代码。

更多信息在这里：

http://en.wikipedia.org/wiki/Sorting_network

我怀疑我正在为我们做作业，但是嘿，这是一个有趣的挑战。这是Icon中的解决方案：

procedure mysort(thelist)
    local n # the one integer variable
    every n := (1 to *thelist & 1 to *thelist-1) do
    if thelist[n] > thelist[n+1] then thelist[n] :=: thelist[n+1]
    return thelist
end

procedure main(args)
    every write(!mysort([4,7,2,4,1,10,3]))
end

输出：

1
2
3
4
4
7
10

C语言的解决方案：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int list[]={4,7,2,4,1,10,3};
    int n;  // the one int variable

    startsort:
    for (n=0; n< sizeof(list)/sizeof(int)-1; ++n)
        if (list[n] > list[n+1]) {
            list[n] ^= list[n+1];
            list[n+1] ^= list[n];
            list[n] ^= list[n+1];
            goto startsort;
        }

    for (n=0; n< sizeof(list)/sizeof(int); ++n)
        printf("%d\n",list[n]);
    return 0;
}

输出当然与Icon程序的输出相同。

在Java中：

import java.util.Arrays;

/**
 * Does a bubble sort without allocating extra memory
 *
 */
public class Sort {
    // Implements bubble sort very inefficiently for CPU but with minimal variable declarations
    public static void sort(int[] array) {
        int index=0;
        while(true) {
            next:
            {
                // Scan for correct sorting. Wasteful, but avoids using a boolean parameter
                for (index=0;index<array.length-1;index++) {
                    if (array[index]>array[index+1]) break next;
                }
                // Array is now correctly sorted
                return;
            }
            // Now swap. We don't need to rescan from the start
            for (;index<array.length-1;index++) {
                if (array[index]>array[index+1]) {
                    // use xor trick to avoid using an extra integer
                    array[index]^=array[index+1];
                    array[index+1]^=array[index];
                    array[index]^=array[index+1];
                }
            }
        }
    }

    public static void main(final String argv[]) {
        int[] array=new int[] {4,7,2,4,1,10,3};
        sort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

实际上，通过使用Nils提出的技巧，我们甚至可以消除剩下的一个int分配，尽管这当然会添加到堆栈中...

如果我们有一个列表((1 5 3 7 4 2))和一个变量v，则可以通过首先将3赋给v，然后赋值来交换列表的两个值，例如3和7 7到3的位置，最后将v的值赋给7的原始位置。之后，我们可以将" v`重复用于下一次交换。为了排序，我们只需要一种算法即可告诉我们要交换的值。我们可以在http://en.wikipedia.org/wiki/Sorting_algorithm上寻找合适的算法。

在红宝石中：
[1、5、3、7、4、2] .sort