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《算法设计与分析》实验报告快速排序

《算法设计与分析》实验报告快速排序
《算法设计与分析》实验报告快速排序

《算法分析与设计》

实验报告

题目:快速排序

姓名:于文静

班级:计科F1203 学号: 0230

指导教师:靳小波

完成时间: 2015-04-06

一、实验题目

用递归分治法编写Hoare快速排序算法

二、实验目的

1. 理解时间复杂度的概念。

2. 深入地掌握C语言编程。

3. 通过编程直观地理解算法分析的意义

三、实验要求

请使用递归分治法编写Hoare快速排序算法,算法的输入如下:7.30 7.15 4.27 2.14 6.29 3.99 0.26 9.10 1.89 2.86 0.44 5.52 4.35 4.39 6.70 9.82 3.55 2.38 9.12 3.54 1.30 5.20 6.59 9.08 1.79 3.52 4.06 0.43 5.31 7.19 6.07 7.06 9.92 7.79 3.46 6.16 1.83 2.78 3.20 2.95 9.20 0.22 7.13 8.28 5.58 0.80 2.63 7.44 3.04 8.58 9.61 4.52

2.12 1.73 4.16

3.66 2.36

4.08 9.36 8.03 4.92 4.90 9.59 9.83 7.85

3.99 2.68 2.49

4.69 7.67 7.56 8.85 3.88 7.74 6.27

5.48 7.29 2.81

3.67 2.52 1.95 1.82

4.38 4.42

5.54 4.41 1.94 0.31 8.41 5.69 4.59

四、程序流程图

五、

#include

int Partition(double a[],int low,int high){ int i,j;

double temp;

i=low;

j=high;

while(i

while(a[i]<=a[j]&&i

j--;

if(i

temp=a[i];

a[i]=a[j];

a[j]=temp;

i++;

}

while(a[i]<=a[j]&&i

i++;

if(i

temp=a[i];

a[i]=a[j];

a[j]=temp;

j--;

}

}

return i;

}

void quickSort(double a[],int low,int high){ int q;

if(low

q=Partition(a,low,high);

quickSort(a,low,q-1);

quickSort(a,q+1,high);

}

}

void main(){

FILE* file = NULL;

int k,cnt;

double a[1000];

if((file = fopen("input2.txt","r")) == NULL) {

printf("the file does not exist...\n");

return;

}

cnt = 0;

while(!feof(file))

{

fscanf(file,"%lf",&a[cnt]);

cnt++;

}

quickSort(a,0,cnt-1);

for(k=0;k

printf("%.2f ",a[k]);

}

六、实验结果

七、实验体会

通过本次实验,我了解到快速排序的基本思想,即通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的数据都小于等于某一个数,另一部分的数据都大于等于这个数,然后再用递归的思想分别对左右两部分的数据进行快速排序,从而使得整个序列都变得有序。像这种递归分治的思想,它将一个大问题划分成若干个子问题,逐个对各个子问题一一击破,使得大问题得以解决。这种方法用起来非常方便,以后解决有关算法之类的问题时,要有意识地去想到利用这种方法。

《数据结构》实验报告——排序.docx

《数据结构》实验报告排序实验题目: 输入十个数,从插入排序,快速排序,选择排序三类算法中各选一种编程实现。 实验所使用的数据结构内容及编程思路: 1. 插入排序:直接插入排序的基本操作是,将一个记录到已排好序的有序表中,从而得到一个新的,记录增一得有序表。 一般情况下,第i 趟直接插入排序的操作为:在含有i-1 个记录的有序子序列r[1..i-1 ]中插入一个记录r[i ]后,变成含有i 个记录的有序子序列r[1..i ];并且,和顺序查找类似,为了在查找插入位置的过程中避免数组下标出界,在r [0]处设置哨兵。在自i-1 起往前搜索的过程中,可以同时后移记录。整个排序过程为进行n-1 趟插入,即:先将序列中的第一个记录看成是一个有序的子序列,然后从第2 个记录起逐个进行插入,直至整个序列变成按关键字非递减有序序列为止。 2. 快速排序:基本思想是,通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。 假设待排序的序列为{L.r[s] ,L.r[s+1],…L.r[t]}, 首先任意选取一个记录 (通常可选第一个记录L.r[s])作为枢轴(或支点)(PiVOt ),然后按下述原则重新排列其余记录:将所有关键字较它小的记录都安置在它的位置之前,将所有关键字较大的记录都安置在它的位置之后。由此可以该“枢轴”记录最后所罗的位置i 作为界线,将序列{L.r[s] ,… ,L.r[t]} 分割成两个子序列{L.r[i+1],L.[i+2], …,L.r[t]}。这个过程称为一趟快速排序,或一次划分。 一趟快速排序的具体做法是:附设两个指针lOw 和high ,他们的初值分别为lOw 和high ,设枢轴记录的关键字为PiVOtkey ,则首先从high 所指位置起向前搜索找到第一个关键字小于PiVOtkey 的记录和枢轴记录互相交换,然后从lOw 所指位置起向后搜索,找到第一个关键字大于PiVOtkey 的记录和枢轴记录互相 交换,重复这两不直至low=high 为止。 具体实现上述算法是,每交换一对记录需进行3 次记录移动(赋值)的操作。而实际上,

插入排序算法实验报告

算法设计与分析基础 实验报告 应用数学学院 二零一六年六月

实验一插入排序算法 一、实验性质设计 二、实验学时14学时 三、实验目的 1、掌握插入排序的方法和原理。 2、掌握java语言实现该算法的一般流程。 四、实验内容 1、数组的输入。 2、输入、输出的异常处理。 3、插入排序的算法流程。 4、运行结果的输出。 五、实验报告 Ⅰ、算法原理 从左到右扫描有序的子数组,直到遇到一个大于(或小于)等于A[n-1]的元素,然后就把A[n-1]插在该元素的前面(或后面)。 插入排序基于递归思想。 Ⅱ、书中源代码 算法InsertionSort(A[0..n-1]) //用插入排序对给定数组A[0..n-1]排序 //输入:n个可排序元素构成的一个数组A[0..n-1] //输出:非降序排列的数组A[0..n-1] for i ←1 to n-1 do v ← A[i] j ← i-1 while j ≥0and A[j] > v do A[j+1] ← A[j] j ← j-1 A[j+1] ← v

Ⅲ、Java算法代码: import java.util.*; public class Charu { public static void main(String[] args) { int n = 5; int a[] = new int[n]; int s = a.length; int i = 0, j = 0, v = 0; System.out.println("请输入若干个数字:"); Scanner sc = new Scanner(System.in); try { while (i < s) { a[i] = sc.nextInt(); i++; } for (i = 1; i = 0 && a[j] > v) { a[j + 1] = a[j]; j--; } a[j + 1] = v; } System.out.println("插入排序结果显示:"); for (i = 0; i < s; i++) { System.out.println(a[i]); } } catch (Exception es) { System.out.println(es); } } } Ⅳ、运行结果显示:

排序操作实验报告

数据结构与算法设计 实验报告 (2016 — 2017 学年第1 学期) 实验名称: 年级: 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 成都信息工程大学通信工程学院

一、实验目的 验证各种简单的排序算法。在调试中体会排序过程。 二、实验要求 (1)从键盘读入一组无序数据,按输入顺序先创建一个线性表。 (2)用带菜单的主函数任意选择一种排序算法将该表进行递增排序,并显示出每一趟排序过程。 三、实验步骤 1、创建工程(附带截图说明) 2、根据算法编写程序(参见第六部分源代码) 3、编译 4、调试 四、实验结果图 图1-直接输入排序

图2-冒泡排序 图3-直接选择排序 五、心得体会 与哈希表的操作实验相比,本次实验遇到的问题较大。由于此次实验中设计了三种排序方法导致我在设计算法时混淆了一些概念,设计思路特别混乱。虽然在理清思路后成功解决了直接输入和直接选择两种算法,但冒泡

排序的算法仍未设计成功。虽然在老师和同学的帮助下完成了冒泡排序的算法,但还需要多练习这方面的习题,平时也应多思考这方面的问题。而且,在直接输入和直接选择的算法设计上也有较为复杂的地方,对照书本做了精简纠正。 本次实验让我发现自己在算法设计上存在一些思虑不周的地方,思考问题过于片面,逻辑思维能力太过单薄,还需要继续练习。 六、源代码 要求:粘贴个人代码,以便检查。 #include #define MAXSIZE 100 typedef int KeyType; typedef int DataType; typedef struct{ KeyType key; DataType data; }SortItem,SqList[MAXSIZE]; /*******直接插入顺序表*******/ void InsertSort(SqList L,int n) { int i,j,x; SortItem p; for(i=1;i

算法排序问题实验报告

《排序问题求解》实验报告 一、算法的基本思想 1、直接插入排序算法思想 直接插入排序的基本思想是将一个记录插入到已排好序的序列中,从而得到一个新的, 记录数增1 的有序序列。 直接插入排序算法的伪代码称为InsertionSort,它的参数是一个数组A[1..n],包含了n 个待排序的数。用伪代码表示直接插入排序算法如下: InsertionSort (A) for i←2 to n do key←A[i] //key 表示待插入数 //Insert A[i] into the sorted sequence A[1..i-1] j←i-1 while j>0 and A[j]>key do A[j+1]←A[j] j←j-1 A[j+1]←key 2、快速排序算法思想 快速排序算法的基本思想是,通过一趟排序将待排序序列分割成独立的两部分,其中一 部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。 假设待排序序列为数组A[1..n],首先选取第一个数A[0],作为枢轴(pivot),然后按照下述原则重新排列其余数:将所有比A[0]大的数都排在它的位置之前,将所有比A[0]小的数都排在它的位置之后,由此以A[0]最后所在的位置i 作为分界线,将数组A[1..n]分成两个子数组A[1..i-1]和A[i+1..n]。这个过程称作一趟快速排序。通过递归调用快速排序,对子数组A[1..i-1]和A[i+1..n]排序。 一趟快速排序算法的伪代码称为Partition,它的参数是一个数组A[1..n]和两个指针low、high,设枢轴为pivotkey,则首先从high 所指位置起向前搜索,找到第一个小于pivotkey 的数,并将其移到低端,然后从low 所指位置起向后搜索,找到第一个大于pivotkey 的数,并将其移到高端,重复这两步直至low=high。最后,将枢轴移到正确的位置上。用伪代码表示一趟快速排序算法如下: Partition ( A, low, high) A[0]←A[low] //用数组的第一个记录做枢轴记录 privotkey←A[low] //枢轴记录关键字 while low=privotkey do high←high-1 A[low]←A[high] //将比枢轴记录小的记录移到低端 while low

(完整word版)查找、排序的应用 实验报告

实验七查找、排序的应用 一、实验目的 1、本实验可以使学生更进一步巩固各种查找和排序的基本知识。 2、学会比较各种排序与查找算法的优劣。 3、学会针对所给问题选用最适合的算法。 4、掌握利用常用的排序与选择算法的思想来解决一般问题的方法和技巧。 二、实验内容 [问题描述] 对学生的基本信息进行管理。 [基本要求] 设计一个学生信息管理系统,学生对象至少要包含:学号、姓名、性别、成绩1、成绩2、总成绩等信息。要求实现以下功能:1.总成绩要求自动计算; 2.查询:分别给定学生学号、姓名、性别,能够查找到学生的基本信息(要求至少用两种查找算法实现); 3.排序:分别按学生的学号、成绩1、成绩2、总成绩进行排序(要求至少用两种排序算法实现)。 [测试数据] 由学生依据软件工程的测试技术自己确定。 三、实验前的准备工作 1、掌握哈希表的定义,哈希函数的构造方法。 2、掌握一些常用的查找方法。 1、掌握几种常用的排序方法。 2、掌握直接排序方法。

四、实验报告要求 1、实验报告要按照实验报告格式规范书写。 2、实验上要写出多批测试数据的运行结果。 3、结合运行结果,对程序进行分析。 五、算法设计 a、折半查找 设表长为n,low、high和mid分别指向待查元素所在区间的下界、上界和中点,key为给定值。初始时,令low=1,high=n,mid=(low+high)/2,让key与mid指向的记录比较, 若key==r[mid].key,查找成功 若keyr[mid].key,则low=mid+1 重复上述操作,直至low>high时,查找失败 b、顺序查找 从表的一端开始逐个进行记录的关键字和给定值的比较。在这里从表尾开始并把下标为0的作为哨兵。 void chaxun(SqList &ST) //查询信息 { cout<<"\n************************"<=1;j--) if(ST.r[j].xuehao

实验报告-排序与查找

电子科技大学实验报告 课程名称:数据结构与算法 学生姓名: 学号: 点名序号: 指导教师: 实验地点:基础实验大楼 实验时间: 5月20日 2014-2015-2学期 信息与软件工程学院

实验报告(二) 学生姓名学号:指导教师: 实验地点:基础实验大楼实验时间:5月20日 一、实验室名称:软件实验室 二、实验项目名称:数据结构与算法—排序与查找 三、实验学时:4 四、实验原理: 快速排序的基本思想是:通过一躺排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小,然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。 假设要排序的数组是A[1]……A[N],首先任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一躺快速排序。一躺快速排序的算法是: 1)设置两个变量I、J,排序开始的时候I:=1,J:=N 2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给X,即X:=A[1]; 3)从J开始向前搜索,即(J:=J-1),找到第一个小于X的值,两者交换; 4)从I开始向后搜索,即(I:=I+1),找到第一个大于X的值,两者交换; 5)重复第3、4步,直到I=J。 二分法查找(折半查找)的基本思想: (1)确定该区间的中点位置:mid=(low+high)/2 min代表区间中间的结点的位置,low代表区间最左结点位置,high代表区间最右结点位置(2)将待查a值与结点mid的关键字(下面用R[mid].key)比较,若相等,则查找成功,否则确定新的查找区间: A)如果R[mid].key>a,则由表的有序性可知,R[mid].key右侧的值都大于a,所以等于a的关键字如果存在,必然在R[mid].key左边的表中,这时high=mid-1; B)如果R[mid].key

各种排序实验报告

【一】需求分析 课程题目是排序算法的实现,课程设计一共要设计八种排序算法。这八种算法共包括:堆排序,归并排序,希尔排序,冒泡排序,快速排序,基数排序,折半插入排序,直接插入排序。 为了运行时的方便,将八种排序方法进行编号,其中1为堆排序,2为归并排序,3为希尔排序,4为冒泡排序,5为快速排序,6为基数排序,7为折半插入排序8为直接插入排序。 【二】概要设计 1.堆排序 ⑴算法思想:堆排序只需要一个记录大小的辅助空间,每个待排序的记录仅占有一个存储空间。将序列所存储的元素A[N]看做是一棵完全二叉树的存储结构,则堆实质上是满足如下性质的完全二叉树:树中任一非叶结点的元素均不大于(或不小于)其左右孩子(若存在)结点的元素。算法的平均时间复杂度为O(N log N)。 ⑵程序实现及核心代码的注释: for(j=2*i+1; j<=m; j=j*2+1) { if(j=su[j]) break; su[i]=su[j]; i=j; } su[i]=temp; } void dpx() //堆排序 { int i,temp; cout<<"排序之前的数组为:"<=0; i--) { head(i,N); } for(i=N-1; i>0; i--) {

temp=su[i]; su[i]=su[0]; su[0]=temp; head(0,i-1); } cout<<"排序之后的数组为:"<

算法实验报告

算法分析与设计实验报告 学院:信息科学与工程学院 专业班级: 指导老师: 学号: 姓名:

目录 实验一:递归与分治 (3) 1.实验目的 (3) 2.实验预习内容 (3) 3.实验内容和步骤 (3) 4.实验总结及思考 (5) 实验二:回溯算法 (6) 1.实验目的: (6) 2.实验预习内容: (6) 3. 实验内容和步骤 (6) 4. 实验总结及思考 (9) 实验三:贪心算法和随机算法 (10) 1. 实验目的 (10) 2.实验预习内容 (10) 3.实验内容和步骤 (10) 4. 实验总结及思考 (13)

实验一:递归与分治 1.实验目的 理解递归算法的思想和递归程序的执行过程,并能熟练编写快速排序算法程序。 掌握分治算法的思想,对给定的问题能设计出分治算法予以解决。 2.实验预习内容 递归:递归算法是把问题转化为规模缩小了的同类问题的子问题。然后递归调用函数(或过程)来表示问题的解。 一个过程(或函数)直接或间接调用自己本身,这种过程(或函数)叫递归过程(或函数). 分治:分治算法的基本思想是将一个规模为N的问题分解为K个规模较小的子问题,这些子问题相互独立且与原问题性质相同。求出子问题的解,就可得到原问题的解。 3.实验内容和步骤 快速排序的基本思想:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。 源代码: #include using namespace std; int num; void swap(int &a,int &b) { int temp=a; a=b; b=temp; } void printarray(int *arr) { for (int i=1;i<=num;++i) cout<

排序问题实验报告

2010级数据结构实验报告 实验名称:排序 姓名:袁彬 班级: 2009211120 班内序号: 09 学号: 09210552 日期: 2010 年12 月19 日 1.实验要求 试验目的: 通过选择试验内容中的两个题目之一,学习、实现、对比各种排序的算法,掌握各种排序算法的优缺点,以及各种算法使用的情况。 试验内容: 题目一: 使用简单数组实现下面各种排序算法,并进行比较。 排序算法如下: ①插入排序; ②希尔排序 ③冒泡排序; ④快速排序; ⑤简单选择排序; ⑥堆排序 ⑦归并排序 ⑧基数排序 ⑨其他。 具体要求如下: ①测试数据分为三类:正序,逆序,随机数据。 ②对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数(其中关键字交换记为三次移动)。 ③对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精确到微妙。 ④对②和③的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度。 ⑤编写main()函数测试各种排序算法的正确性。 题目二: 使用链表实现下面各种排序算法,并进行比较。 排序算法如下: ①插入排序; ②冒泡排序; ③快速排序;

④简单选择排序; ⑤其他。 具体要求如下: ①测试数据分为三类:正序,逆序,随机数据。 ②对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数(其中关键字交换记为三次移动)。 ③对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精确到微妙(选作) ④对②和③的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度。 ⑤编写main()函数测试各种排序算法的正确性。 2. 程序分析 2.1 存储结构 程序中每一个算法均是用一个类来表示的,类中有自己的构造函数、排序函数。 程序的储存结构采用数组。数组的第一个位置不存储数据。数据从第二个位置开始。数组中的相对位置为数组的下标。 2.2 关键算法分析 ㈠、关键算法: 1、插入排序函数:Insert s ort(int n) ①、从2开始做循环,依次和前面的数进行比较:for(int i=2;i<=n;i++) ②、如果后面的比前面的小,则进行前移:if(number[i]=1;d=d/2) ②、在自己的间隔中进行简单插入排序,进行循环:for(int i=d+1;i<=n;i++) ③、如果后面的数据比前面的小,进行前移:if(number[i]0;j=j-d) ⑥、大的数据后移:number[j+d]=number[j]; ⑦、哨兵归位:number[j+d]=number[0]; 3、冒泡排序函数:Bubble s ort(int n) ①、设置有序无序的边界点:int pos=n; ②、当边界点不为空进行循环:while(pos!=0) ③、边界点传递给bound:int bound=pos; ④、从开始到边界点进行循环:for(int i=1;inumber[i+1]) ⑥、交换:number[0]=number[i];number[i]=number[i+1];number[i+1]=number[0]; ⑦、从小设置边界点:pos=i; 4、一趟快速排序函数:partion(int first,int end) ①、传递设置整个数据的起点和终点:int i=first;int j=end; ②、设置中轴:number[0]=number[i]; ③、当end大于first进行循环:while(i

算法排序问题实验报告

《排序问题求解》实验报告 一、算法得基本思想 1、直接插入排序算法思想 直接插入排序得基本思想就是将一个记录插入到已排好序得序列中,从而得到一个新得, 记录数增 1 得有序序列。 直接插入排序算法得伪代码称为InsertionSort,它得参数就是一个数组A[1、、n],包含了n 个待排序得数。用伪代码表示直接插入排序算法如下: InsertionSort (A) for i←2 ton do key←A[i]//key 表示待插入数 //Insert A[i] into thesortedsequence A[1、、i-1] j←i-1 while j>0 andA[j]>key do A[j+1]←A[j] j←j-1 A[j+1]←key 2、快速排序算法思想 快速排序算法得基本思想就是,通过一趟排序将待排序序列分割成独立得两部分,其中一 部分记录得关键字均比另一部分记录得关键字小,则可对这两部分记录继续进行排序,以达 到整个序列有序。 假设待排序序列为数组A[1、、n],首先选取第一个数A[0],作为枢轴(pivot),然后按照下述原则重新排列其余数:将所有比A[0]大得数都排在它得位置之前,将所有比 A[0]小得数都排在它得位置之后,由此以A[0]最后所在得位置i 作为分界线,将数组 A[1、、n]分成两个子数组A[1、、i-1]与A[i+1、、n]。这个过程称作一趟快速排序。通过递归调用快速排序,对子数组A[1、、i-1]与A[i+1、、n]排序。 一趟快速排序算法得伪代码称为Partition,它得参数就是一个数组A[1、、n]与两个指针low、high,设枢轴为pivotkey,则首先从high所指位置起向前搜索,找到第一个小于pivotkey得数,并将其移到低端,然后从low 所指位置起向后搜索,找到第一个大于pivotkey 得数,并将其移到高端,重复这两步直至low=high。最后,将枢轴移到正确得位置上。用伪代码表示一趟快速排序算法如下: Partition ( A,low,high) A[0]←A[low] //用数组得第一个记录做枢轴记录 privotkey←A[low] //枢轴记录关键字 while low<high //从表得两端交替地向中间扫描 while low=privotkey do high←high-1 A[low]←A[high] //将比枢轴记录小得记录移到低端 while low<high &&A[low]<=pivotkey)dolow←low+1 A[high]←A[low] //将比枢轴记录大得记录移到高端

微机原理实验报告-冒泡排序

WORD格式 一、实验目的 (1)学习汇编语言循环结构语句的特点,重点掌握冒泡排序的方法。 (2)理解并掌握各种指令的功能,编写完整的汇编源程序。 (3)进一步熟悉DEBUG的调试命令,运用DEBUG进行调试汇编语言程序。 二、实验内容及要求 (1)实验内容:从键盘输入五个有符号数,用冒泡排序法将其按从小到大的顺序排序。(2)实验要求: ①编制程序,对这组数进行排序并输出原数据及排序后的数据; ②利用DEBUG调试工具,用D0命令,查看排序前后内存数据的变化; ③去掉最大值和最小值,求出其余值的平均值,输出最大值、最小值和平均值; ④用压栈PUSH和出栈POP指令,将平均值按位逐个输出; ⑤将平均值转化为二进制串,并将这组二进制串输出; ⑥所有数据输出前要用字符串的输出指令进行输出提示,所有数据结果能清晰显示。 三、程序流程图 开 始(1)主程序:MAIN 初始化 键盘输入数据 调用INPUT子程序 显示输入错误 否 输入是否正确 是 显示原始数据 调用OUTPUT子程序

WORD格式 显示冒泡排序后的数据 调用SORT子程序 调用OUTPUT子程序 显示最小值Min 显示One子程序 显示最大值Max 调用One子程序 显示其余数平均值Average 调用One子程序 显示平均值二进制串Binary 调用One子程序 结束

(2)冒泡排序子程序:SORT COUNT1----外循环次数 进入COUNT2----内循环次数 i----数组下标 初始化 COUNT1=N-1 COUNT2=COUNT1 SI=0 否 Ai≥i A+1 是 Ai与A i+1两数交换 SI=SI+2 COUNT2=COUNT2-1 否 COUNT2=0? 是 COUNT1=COUNT1-1 否 COUNT2=0? 是 返回

大数据结构实验四题目一排序实验报告材料

数据结构实验报告 实验名称:实验四——排序 学生姓名:XX 班级: 班内序号: 学号: 日期: 1.实验要求 实验目的: 通过选择实验内容中的两个题目之一,学习、实现、对比、各种排序的算法,掌握各种排序算法的优劣,以及各种算法使用的情况。 题目1: 使用简单数组实现下面各种排序算法,并进行比较。 排序算法如下: 1、插入排序; 2、希尔排序; 3、冒泡排序; 4、快速排序; 5、简单选择排序; 6、堆排序; 7、归并排序; 8、基数排序(选作); 9、其他。 具体要求如下: 1、测试数据分成三类:正序、逆序、随机数据。 2、对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数(其中关 键字交换记为3次移动)。 3、对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精确到微妙。 4、对2和3的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度。 5、编写main()函数测试各种排序算法的正确性。 2. 程序分析 2.1 存储结构

存储结构:数组 2.2 关键算法分析 一、关键算法: 1、插入排序 a、取排序的第二个数据与前一个比较 b、若比前一个小,则赋值给哨兵 c、从后向前比较,将其插入在比其小的元素后 d、循环排序 2、希尔排序 a、将数组分成两份 b、将第一份数组的元素与哨兵比较 c、若其大与哨兵,其值赋给哨兵 d、哨兵与第二份数组元素比较,将较大的值赋给第二份数组 e、循环进行数组拆分 3、对数据进行编码 a、取数组元素与下一个元素比较 b、若比下一个元素大,则与其交换 c、后移,重复 d、改变总元素值,并重复上述代码 4、快速排序 a、选取标准值 b、比较高低指针指向元素,若指针保持前后顺序,且后指针元素大于标准值,后 指针前移,重新比较 c、否则后面元素赋给前面元素 d、若后指针元素小于标准值,前指针后移,重新比较 e、否则前面元素赋给后面元素 5、简单选择排序 a、从数组中选择出最小元素 b、若不为当前元素,则交换 c、后移将当前元素设为下一个元素 6、堆排序 a、生成小顶堆 b、将堆的根节点移至数组的最后 c、去掉已做过根节点的元素继续生成小顶堆

排序算法实验报告

实验课程:算法分析与设计 实验名称:几种排序算法的平均性能比较(验证型实验) 实验目标: (1)几种排序算法在平均情况下哪一个更快。 (2)加深对时间复杂度概念的理解。 实验任务: (1)实现几种排序算法(selectionsort, insertionsort,bottomupsort,quicksort, 堆排序)。对于快速分类,SPLIT中的划分元素采用三者A(low),A(high),A((low+high)/2)中其值居中者。(2)随机产生20组数据(比如n=5000i,1≤i≤20)。数据均属于范围(0,105)内的整数。对于同一组数据,运行以上几种排序算法,并记录各自的运行时间(以毫秒为单位)。(3)根据实验数据及其结果来比较这几种分类算法的平均时间和比较次数,并得出结论。 实验设备及环境: PC;C/C++等编程语言。 实验主要步骤: (1)明确实验目标和具体任务; (2)理解实验所涉及的几个分类算法; (3)编写程序实现上述分类算法; (4)设计实验数据并运行程序、记录运行的结果; (5)根据实验数据及其结果得出结论; (6)实验后的心得体会。 一:问题分析(包括问题描述、建模、算法的基本思想及程序实现的技巧等):1:随机生成n个0到100000的随机数用来排序的算法如下. for(int n=1000;n<20000;n+=1000) { int a[]=new int[n]; for(int i=0;i

排序算法实验报告

数据结构实验报告 八种排序算法实验报告 一、实验内容 编写关于八种排序算法的C语言程序,要求包含直接插入排序、希尔排序、简单选择排序、堆排序、冒泡排序、快速排序、归并排序和基数排序。 二、实验步骤 各种内部排序算法的比较: 1.八种排序算法的复杂度分析(时间与空间)。 2.八种排序算法的C语言编程实现。 3.八种排序算法的比较,包括比较次数、移动次数。 三、稳定性,时间复杂度和空间复杂度分析 比较时间复杂度函数的情况:

时间复杂度函数O(n)的增长情况 所以对n较大的排序记录。一般的选择都是时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法。 时间复杂度来说: (1)平方阶(O(n2))排序 各类简单排序:直接插入、直接选择和冒泡排序; (2)线性对数阶(O(nlog2n))排序 快速排序、堆排序和归并排序; (3)O(n1+§))排序,§是介于0和1之间的常数。 希尔排序 (4)线性阶(O(n))排序 基数排序,此外还有桶、箱排序。 说明: 当原表有序或基本有序时,直接插入排序和冒泡排序将大大减少比较次数和移动记录的次数,时间复杂度可降至O(n); 而快速排序则相反,当原表基本有序时,将蜕化为冒泡排序,时间复杂度提高为O(n2); 原表是否有序,对简单选择排序、堆排序、归并排序和基数排序的时间复杂度影响不大。 稳定性: 排序算法的稳定性:若待排序的序列中,存在多个具有相同关键字的记录,经过排序,这些记录的相对次序保持不变,则称该算法是稳定的;若经排序后,记录的相对次序发生了改变,则称该算法是不稳定的。 稳定性的好处:排序算法如果是稳定的,那么从一个键上排序,然后再从另一个键上排序,第一个键排序的结果可以为第二个键排序所用。基数排序就是这样,先按低位排序,逐次按高位排序,低位相同的元素其顺序再高位也相同时是不会改变的。另外,如果排序算法稳定,可以避免多余的比较; 稳定的排序算法:冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序 不是稳定的排序算法:选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序

查找排序实验报告

《编程实训》 实验报告书 专业:计算机科学与技术 班级:151班 学号: 姓名: 指导教师: 日期:2016年6月30日

目录 一、需求分析 (3) 1.任务要求 (3) 2.软件功能分析 (3) 3.数据准备 (3) 二、概要设计 (3) 1.功能模块图 (4) 2.模块间调用关系 (4) 3.主程序模块 (5) 4.抽象数据类型描述 (5) 三、详细设计 (6) 1.存储结构定义 (6) 2.各功能模块的详细设计 (7) 四、实现和调试 (7) 1.主要的算法 (7) 2.主要问题及解决 (8) 3.测试执行及结果 (8) 五、改进 (9) 六、附录 (9) 1.查找源程序 (9) 2.排序源程序 (9)

目录 1 需求分析 1.1 任务要求 对于从键盘随机输入的一个序列的数据,存入计算机内,给出各种查找算法的实现; 以及各种排序算法的实现。 1.2 软件功能分析 任意输入n个正整数,该程序可以实现各类查找及排序的功能并将结果输出。 1.3 数据准备 任意输入了5个正整数如下: 12 23 45 56 78 2 概要设计(如果2,3合并可以省略2.4) 2.1 功能模块图(注:含功能说明) 2.2 模块间调用关系 2.3 主程序模块 2.4 抽象数据类型描述 存储结构:数据结构在计算机中的表示(也称映像)叫做物理结构。又称为存储结构。数据类型(data type)是一个“值”的集合和定义在此集合上的一组操作的总称。 3 详细设计 3.1 存储结构定义 查找: typedef int ElemType ; //顺序存储结构 typedef struct { ElemType *elem; //数据元素存储空间基址,建表时按实际长度分配,号单元留空 int length; //表的长度

算法实验报告

云南大学信息学院 计算机科学与技术专业本科《算法设计与分析》 专业:计算机科学与技术 教师:岳昆老师 姓名:张涛 学号:20121120119 2014年12月26 日

实验一算法计算时间复杂度和增长率 (4) 1、实验目的 (4) 2、基本思想 (4) 3、设计与实现的关键技术和主要方法 (4) 4、实验环境 (4) 5、实验结果与结论 (4) 5.1实验结果: (4) 5.2结论: (5) 实验二搜索算法的实现,时间复杂度分析与测试 (6) 1、实验目的 (6) 2、基本思想 (6) 3、设计与实现的关键技术和主要方法 (6) 4、实验环境 (6) 5、实验结果与结论 (6) 5.1实验结果 (6) 5.2结论 (8) 实验三分治算法的递归程序实现与时间复杂度测试 (9) 1、实验目的 (9) 2、基本思想 (9) 3、设计与实现的关键技术和主要方法 (9) 4、实验环境 (9) 5、实验结果与结论 (9) 5.1实验结果: (9) 5.2结论 (10) 实验四动态规划算法的实现与时间复杂度测试 (11) 1、实验目的 (11) 2、基本思想 (11) 3、设计与实现的关键技术和主要方法 (11) 4、实验环境 (11) 5、实验结果与结论 (11) 5.1实验结果: (11) 5.2结论 (12) 实验五动态规划算法的适应性测试 (12) 1、实验目的 (13) 2、基本思想 (13) 3、设计与实现的关键技术和主要方法 (13) 4、实验环境 (13) 5、实验结果与结论 (13) 5.1实验结果 (13) 5.2结论 (14) 实验六贪心算法的实现与时间复杂度测试 (14) 1、实验目的 (15) 2、基本思想 (15)

数据结构(C语言版)实验报告-(内部排序算法比较)

数据结构与算法》实验报告 一、需求分析 问题描述:在教科书中,各种内部排序算法的时间复杂度分析结果只给出了算法执行时间的阶,或大概执行时间。试通过随机数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数,以取得直观感受。 基本要求: (l )对以下 6 种常用的内部排序算法进行比较:起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。 (2 )待排序表的表长不小于100000 ;其中的数据要用伪随机数程序产生;至少要用 5 组不同的输入数据作比较;比较的指标为有关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换计为 3 次移动)。 ( 3 )最后要对结果作简单分析,包括对各组数据得出结果波动大小的解释。数据测试:二.概要设计 1. 程序所需的抽象数据类型的定义: typedef int BOOL; typedef struct StudentData { } Data; typedef struct LinkList { Data Record[MAXSIZE]; int num; // 存放关键字 int Length; // 数组长度// 用数组存放所有的随机数 // 说明BOOL 是int 的别名 } LinkList int RandArray[MAXSIZE]; // 定义长度为MAXSIZE 的随机数组 void RandomNum() // 随机生成函数

void InitLinkList(LinkList* L) // 初始化链表 // 比较所有排序 2 . 各程序模块之间的层次(调用)关系: BOOL LT(int i, int j,int* CmpNum) // 比较 i 和 j 的大小 void Display(LinkList* L) // 显示输出函数 void ShellSort(LinkList* L, int dlta[], int t,int* CmpNum, int* ChgNum) void QuickSort (LinkList* L, // 快速排序 void HeapSort (LinkList* L, // 堆排序 void BubbleSort(LinkList* L, // 冒泡排序 void SelSort(LinkList* L, // 选择排序 int* CmpNum, int* ChgNum) int* CmpNum, int* ChgNum) int* CmpNum, int* ChgNum) * CmpNum, int* ChgNum) void Compare(LinkList* L,int* CmpNum, int* ChgNum) // 希尔排序

二叉排序树实验报告

二叉排序树的实现 实验内容与要求 1) 实现二叉排序树,包括生成、插入,删除; 2) 对二叉排序树进行先根、中根、和后根非递归遍历; 3) 每次对树的修改操作和遍历操作的显示结果都需要在屏 幕上用树的形状表示出来。 实验方案 1. 选择链表的方式来构造节点,存储二叉排序树的节点。// 树的结构struct BSTNode { // 定义左右孩子指针 struct BSTNode *lchild,*rchild; // 节点的关键字 TElemType key; }; int depth=0; // 定义一个struct BSTNode 类型的指针typedef BSTNode *Tree; 2. 对树的操作有如下方法: // 创建二叉排序树 Tree CreatTree(Tree T) ; // 二叉树的深度,返回一个int 值为该树的深度 int TreeDepth(Tree T) // 树状输出二叉树,竖向输出 void PrintTree(Tree T , int layer) ; // 查找关键字,如果关键字存在则返回所在节点的父节点,如果关键字不存在则返回叶子所在的节点 Status SearchBST(Tree T , TElemType key , Tree f,Tree &p) ; // 向树中插入节点 Status InsertBST(Tree &T , TElemType e) ; // 删除节点 Status Delete(Tree &T) ;

// 删除指定节点,调用Delete(Tree &T) 方法 Status DeleteData(Tree &T , TElemType key) ; // 非递归先序遍历void x_print(Tree T); // 非递归中序遍历 Void z_print(Tree T ); // 非递归后序遍历 void h_print(Tree T); 3. 对二叉排序树非递归先根、中根、后根遍历,采用栈来存储一次遍历过的节点的形式来辅助实现 // 自定义类型以SElemType 作为栈中指针返回的值的类型 // 也就是要返回一个节点的指针 typedef Tree SElemType; // 栈的结构 struct Stack { // 栈底指针SElemType *base; // 栈顶指针SElemType *top; // 栈的容量 int stacksize; }; 4. 栈的操作方法: // 创建一个空栈 Status InitStack(Stack &S) // 获取栈顶元素并删除栈中该位置的元素SElemType Pop(Stack &S,SElemType &elem) // 获取栈顶元素返回栈顶元素不对栈做任何修改SElemType getTop(Stack S,SElemType &elem) // 删除栈顶元素 Status DeleteTop(Stack &S) // 往栈中压入数据 Status Push(Stack &S,SElemType elem) // 判断栈是否为空 Status IsEmpty(Stack S) 三、代码实现 #include #include using namespace std;

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