各种内排序算法的实现及性能的比较教程.docxVIP

实 验 报 告 （2015/2016学年 第2学期） 课程名称数据结构A实验名称各种内排序算法的实现及性能的比较实验时间2016年6月20日指导单位计算机科学与技术系指导教师骆健 学生姓名班级学号学院(系) 管理学院专 业信息管理与信息系统 问题陈述 验证教材的各种内排序算法 分析各种内排序算法的时间复杂度 改进教材中的快速排序法，使得当子集和小于10个元素时改用直接插入排序 使用随机数发生器产生大数据集合，运行上述 各排序算法，使系统时钟测量个算法所需的实际时间，并进行比较。系统时钟包含在头文件“time.h”中。 二、概要设计 Main.cpp调用Menu.h ，为主程序。Menu.h主菜单 Selectsort.h简单选择排序 Insertsort.h直接插入排序 Bubblesort.h冒泡排序 Quicksort.h快速排序 Mergesort.h合并排序 三、详细设计 ①简单选择排序：将初始序列（A[0]~A[n-1]）作为待排序序列，第一趟在待排序序列（A[0]~A[n-1]）中找最小元素，与该序列中第一个元素A[0]交换，这样子序列（A[0]）有序，下一趟排序在带牌子序列（A[1]~A[n-1]）中进行。第i趟排序子序列（A[i-1]~A[n-1]）中进行。经过n-1趟排序后使得初始序列有序。 程序流程图： 开始 i=0 in-1 Small=i j=i+1 jn A[j]A[small] Small=j Swap(A[i],A[small]) j++ 结束 N N N Y Y i++ ②直接插入排序：一个元素插入到有序表中，首先将其存入临时变量temp，然后从后往前查找插入位置。当temp小于表中元素时，就将该元素后移一个位置，继续比较、移动，直到temp大于等于表中元素或者到了有序表的第一个元素结束，这时就可将temp存入刚后移的元素的位置了。 程序流程图： 开始 in int j=i T temp=A[i] j0tempA[j-1] A[j]=A[j-1];j-- A[j]=temp i++ 结束 N Y Y N ③冒泡排序：第一趟在序列（A[0]~A[n-1]）中从前往后进行两个相邻元素的比较，若后者小，则交换，比较n-1次；第一趟排序结束，最大元素被交换到A[n-1]中（即沉底）下一趟排序只需在子序列（A[0]~A[n-2]）中进行；如果在某一趟排序中未进行交换元素，说明子序列已经有序，则不再进行下一趟排序。 程序流程图： 开始 i=n-1 i0 last=0;j=0 ji A[j+1]A[j] Swap(A[j],A[j+1]) Last=j i=last 结束 N N Y Y ④快速排序：取第一个元素作为分割元素，初始化i=left,j=right+1,i从左往右寻找第一个大于等于分割元素的元素，j从右往左找第一个小于等于分割元素的元素并交换，i和j继续移动，重复上述步骤，直到当i=j时将j与第一个元素交换。 程序流程图： 开始 leftright i=left;j=right i++ A[i]A[left] j-- A[j]A[left] ij Swap(A[i],A[j]) ij Swap(A[left],A[j]) Qsort(A,left,j-1) Qsort(A,j+1,right) 结束 N Y Y N Y N N Y Y N ⑤两路合并排序：将有n 个元素的序列看成是n个长度为1的有序子序列，然后两两合并子序列，得到[n/2]个长度为2或1的有序子序列，再两两合并…直到得到一个长度为n的有序序列时结束。 程序流程图： 开始 int size=1 Sizen i1=1 i1+sizen i2=i1+size j1=i2-1 i2+size-1n-1 j2=n-1 Merge(A,i1,j1,i2,j2) i1=j2+1 size*=2 结束 j2=i2+size-1 N Y Y N N Y 四、程序代码 selectsort.h #include iostream.h//简单选择排序 template class T void SelectSort(T A[], int n) { int small; for (int i=0; in-1; i++) { small=i; for(int j=i+1;jn;j++) if(A[j]A[small])small=j; Swap(A[i],A[small]); } } Insertsort.h #include iostream.h//直接插入排序 template class T void InsertSort(T A[], int n) { fo