10.1几种基本排序算法的实现

WordWord资料教据结构实殓掖告宾絵題目:几科基本排序算出的实现班级： 计嵌151学号： ⑸3052017一、 矣絵目的卖现直樓插入排序，药泡排序，简单选择排序，快速排序，希余排序，堆排序等6种常用部排序算法，比较各算法的比较次数和移动次数。二、 數据穗构设计⑴设计待排序记录的存储结构。⑵设计待排序数据的存儲■结构。G)输入：待排存数据的教据个数和数据可由钱盘输入，也可由程序生成伪随机数，以菜单方式选择上述排序方法中的一个，并指朗输出第几趟排序的结果。(4)输出：各趟排序结果或指定趟的排序结果，以及对应的关键字比较次数和移动次数。三、 算出段计与N巧图算法设计：编写一个主函教main(),在圭函数中设计一个简单的菜单，分别调用6种部排序算出。为了对各种排序算法的性能进行比较，算法中的主要工作是柱己知算法的适.多住置插入对关绒字的比较次数和移动次数的计数襟作。为此，可设立一个卖现排序算法中的关键字比较的函数；设立一个卖现排序算法中的关键字移动的函数；设立一个卖现排序算法中的关键字交换的函教，从而鮮决比较次数和移动次数的统计问题。教据的输入也可以通过萊单选择输入方式：键盘输入或由伪随机教程序生成数据，以便随肘灵换排序数据，并按照不同要求对排序教据进行排序，输出排序的结果以及对应的关縫字比较次数和移动次数。对于测试教据，算法中可以考虎•几组数据的典型性，如正序，逆序和不同程度等，以取得直观的感受，从而对不同算法进行比较。叫程序请車#include<iostream>usingnamespacestd;voidshowMenu()icout<<M*莱单伙"<<endl;cout<<M1・直接插入排序"vvendl;cout<<M2•冒电排序"<<endl;coutv<M3.简单產择排序"<<endl;cout<<M4•快速排序"<<endl;cout<<M5•希余排序"<<endl;cout<<M6•堆排序"<<endl;cout<<M7•退出程序"<<endl;}structSqLi$t{int伙key：intlength;}；voidCreateSqList(SqList&l)//type为int{intn;cout<<M建立顺序表”vvendl<<"情输入顺序表的云度”<<endl;cin>>n;sLIength=n;si.key=newint[sl」ength+1]:cout<<输入救据：11<<endl:for(inti=1;i<=siJength;i++){cin>>$Lkey[i];}}voidCopy(SqList&LLSqList&L2){L2.length=LI.length;L2.key=newint[L1.length+1]:for(inti=1;i<=LI.length;i++){L2.key[i]=L1.key[i];}}voidOutPut(SqList&L){for(intj=l;j<=Liength;++j)cout<<L.keyD]<<cout<<endl;}voidlnsertSort(SqList&L){//对顺序表L作直接插入排序intk=0;intcompare_Time,move_Time;compare_Time=moveTime=0;for(inti=2:iv=L.length;i++){if(L.key[i]<=L・key[i•1])//”v"需将L・key[i]插入有序孑表{L.key[0]=L.key[i];〃复制为哨兵L.key[i]=L.key[i・1]:intj;for0=i-2:L.key[0]<=L.keyjj];-J)compare_Time++：L.keyD+1]=L.key[j]://记录后移move_Time++;}"L.keyU+1]=L・key[O];〃插入刊正确住.査k++;cout<<案vvk<<"越排序结,r;OutPut(L):}compare_Time++;}"cout<<"比较次数为：”vvcompareTime<<endl;cout<<"移动次数为：”vvmoveTime<<endl;}voidBubbleSort(SqLi$t&L){intk=0;intcompare_Time,move_Time;compareTime=moveTime=0;for(inti=1;ivL.length;i++)〃用i控制比较趙救共rvl趟{intt:for(intj=1;jv=L」ength・i;j++){compare_Time++;if(Lkey[j]>L.keyD+1])t=Lkey[j];L.keyD]=L.keyD+1]:L.keyD+1]=t;move_Time++;}"}k++;cout<<"第11<<k<<”趟排序结w;OutPut(L);}cout<<"比较次数为：M<<compareTime<<endl;cout<<"移动次数为："vvmoveTime<<endl;}"intSelectMinKey(SqList&L,intn,int&compareTime){_intmin=n;intminkey;//最小值minkey=L.key[n];for(inti=n+1：i<=Liength;i++){if(L.key[i]<minkey){minkey=L.key[i];min=i;}compare_Time++;}"returnmin;}voidSelectSort(SqList&L){〃对顺序表L作简单选择排序intj;intt;intk=0;intmoveTime=0,compareTime=0;for(inti=1;iv=L」ength;i++){j=SelectMinKey(L,Lcompare_Time);//^L.key[i]-L.key[L.length]中选择最小的记录并将•其地址赋给jif(i!=j)〃文换记录{t=L.key[i];L.key[i]=L.keyjj]:L.keyD]=t;move_Time++:}_compare_Time++;k++;cout<<”弟”<<k<<”趟排序结果:h;OutPut(L)：}cout<<“比较次数为：”vvcompareTime<<endl;cout<<"移动次数为："vvmoveTime<<endl;}"intPartition(SqList&L,intlow,inthighjnt&compareTimeJnt&moveTime){//交换顺序表L中孑表key[low]・・key[high]中的记录，枢軸记录刊住，并国回其所淮.佞蓋•，〃此时疫乞之前(后)的记录均不大(小丿于乞intpivotkey;L.key[O]=L・key[low];〃用孑表的弟一个记录作相轴记录pivotkey=L・key[low];〃关键字while(lowvhigh)//从表的两端交棒向中冋扣描{compare_Time++;while(low<high&&L.key[high]>=pivotkey)-high;L.key[low]=L.key[high]:move_Time++;//^-比枢轴小的记录移至低踌while(low<high&&L.key[low]<=pivotkey)++low;L.key[high]=L.key[low]://4f比枢軸大的记录移至爲端move_Time++;}"L.key[low]=L・key[O];〃枢轴记录刊住returnlow;//遍回枢轴住}voidQSort(SqList&L.intlow.inthighjnt&&compare_Time,int&moveTime){""intmid://接收枢軸伐..炭if(low<high){mid=Partition(L、low.high,compare_Time,move_Time);k++;cout<<"第"<<k<<”趙排序结果：';OutPut(L);QSort(Llow,mid-l,k,compare_Time,move_Time)://对低孑表进行排序QSort(L,mid+Lhigh,k.compareTime,moveTime);//对為孑表进行排序}}voidQuitSort(SqList&L)〃对顺序表进行快遠排序{intk=0;intcompare_Time=0.moveTime=0;QSort(L,1,L」ength,pare_Time.move_Time);cout<<"比较次数为:n<<compareTime<<endl;cout<<"移动次数为moveTime<<endl;voidShelllnsert(SqLi$t&L.intdk,int&compareTime.int&move_Time){//对顺序表进行一越希余插入排序for(inti=dk+1;iv=L.length;i++)if(L.key[i]<=L.key[i-dk])compare_Time++;L.key[O]=L.key[i];intj:for(j=i-dk;j>0&&L.key[O]<=L.key[j];j-=dk){compare_Time++：L.keyO+dk]=L.keyfj]:move_Time++:}_L.keyp+dk]=L.keyfO];}}voidShellSort(SqLi$t&L.intdlta[],intt){intcompare_Time=0.moveTime=0;〃按增量序列dl[0]-dl[t-1]对顺序表L作冰希排序for(intk=0;k<t;k++){Shelllnsert(L.dlta[k],compareTime.move_Time);cout<<”弟"<<k+l<<11趟排序结w;OutPut(L)：}cout<<"比较次数为:n<<compareTime<<endl;cout<<M移动次数为："vvmoveTime<<endl;}voidHeapAdjust(SqList&L.ints,intm,int&compareTime,int&moveTime){//对顺序表做杳找，从值最大的舷孑结点向下笄选找刊最大值intrc=L.key[s];for(intj=2比$;jv=m;j克=2){讦(jvm&&L・key[j]<=L.keyD+1])//找刊值柯对较大的农孑结点，并依次向下{j++;}compare_Time++;讦(roL.keyDJ)break;//如果rc最丸刖推出while循环L.key[s]=L.keyjj];//最大值赋值s=j;〃交换住査move_Time++;}"L.key[s]=rc;}voidHeapSort(SqList&L){//对顺序表Lit行堆排序intvaluej;intk=0;intcompare_Time=0.moveTime=0;for(i=L.length/2;i>0;i・・)〃把L・key[1・.丄.length]调整为大顶堆HeapAdjust(L,i.L」ength.compareTime.moveTime);for(i=L」ength:i>l;-i){value=L.key[l];L.key[1]=L.key[i];L.key[i]=value;HeapAdjust(L,U-LcompareTime,moveTime);//将L・key[1…i・1]重新调整为大顶堆k++;cout<<”第”<<k<<”趙排序结果:";OutPut(L);}cout<<“比较次数为：”vvcompareTime<<endl;cout<<"移动次数为："vvmoveTime<<endl;}"intmain(){intchoice;SqListsq.sp;CreateSqList(sq);Copy(sq.sp):showMenuf);cout<<Tleaseenteryourchoice:":dn>>choice;while(choice!=0){switch(choice)case1:lnsertSort(sq);cout<<,r最终结果：OutPut(sq);break;case2:BubbleSort(sq);cout<<"最终结果：”；OutPut(sq);break;case3:SelectSort(sq);cout<<"最终结果：,r;OutPut(sq);break;case4:QuitSort(sq);cout<<,r最终结果："；OutPut(sq);break;case5：intpn:cout<<输入增量个数："vvendl：cin>>n;p=newint[n];cout<<输入各个增量的值：M<<endl;for(inti=0;ivn;i++){cin>>p[i];}ShellSort(sq,p.n);cout<<"最终结果："：OutPut(sq);break;case6：HeapSort(sq);cout<<"最终结果："；OutPut(sq);break;case7：cout<<M程序运行结束，退出程序。M<<endl;return0;break;}Copy(sp,sq):showMenuO：cout<<"Pleaseenteryourchoice:M;cin>>choice;}return0;}五、运行与测诚建立顺序表谙侖入顺序表的卡和输入数据：4257183:度*菜单1•直接插入:2肩泡排序•简单选择:•快速排床•希尔排序6摊排序7•退出程序龙「13“triieryo>第1摊排库结果：：第2超排库结果：第2趙排序结果；比姣次逆为：14jrcr<711〉IC匕1422543754115887338楼动次数为：8最线給果：1234578SIG\WINDOWS\system32\cmd.exe5143332^441222lchoic60序序*排排召入序#序序fy P描排选排排序程r果杲果果果果：、井接泡单速尔排出ie结結结结结，結杖为*亘冒简快希堆退erl序序序序序序貯眇花1234567—曲理越趙趙趙越旳肪蜓el?.345一Iph第第第笫第第比移最u222序yo 2219t.非1H疋序择序序库2 牯M排选排排序程rl果