数据结构课程设计报告排序实验报告Word格式文档下载.docx
《数据结构课程设计报告排序实验报告Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据结构课程设计报告排序实验报告Word格式文档下载.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
存储数据的线性表应为顺序存储。
三、数据结构设计
使用顺序表实现，有关定义如下：
typedefintStatus;
typedefintKeyType;
//设排序码为整型量
typedefintInfoType;
typedefstruct{//定义被排序记录结构类型
KeyTypekey;
//排序码
InfoTypeotherinfo;
//其它数据项
}RedType;
typedefstruct{
RedType*r;
//存储带排序记录的顺序表
//r[0]作哨兵或缓冲区
intlength;
//顺序表的长度
}SqList;
//定义顺序表类型
四、功能设计
（一）主控菜单设计
为实现通各种排序的功能，首先设计一个含有多个菜单项的主控菜单程序，然后再为这些菜单项配上相应的功能。
程序运行后，给出5个菜单项的容和输入提示，如下：
1.起泡排序
2.简单选择排序
3.希尔排序
4.直接插入排序
0.退出系统
（二）程序模块结构
由课题要求可将程序划分为以下几个模块（即实现程序功能所需的函数）：
●主控菜单项选择函数menu（）
●创建排序表函数InitList_Sq（）
●起泡排序函数Bubble_sort（）
●简单选择排序函数SelectSort（）
●希尔排序函数ShellSort（）;
●对顺序表L进行直接插入排序函数Insertsort（）
（三）函数调用关系
程序的主要结构（函数调用关系）如下图所示。
其中main（）是主函数，它负责调用各函数。
进行调用菜单函数menu（），根据选择项0~4调用相应的函数。
main（）函数使
for循环实现重复选择。
其循环结构如下：
for（;
;
）
{
longstart,end;
switch（menu（））
{
case1:
printf（"
*起泡排序*\n"
）;
start=clock（）;
Bubble_sort（L）;
end=clock（）;
%dms\n"
end-start）;
fp=fopen（"
D:
起泡排序.txt"
"
w"
if（fp==NULL）//打开文件失败
{
printf（"
打开文件失败!
\n"
exit
（1）;
}
for（i=1;
i<
=L.length;
i++）
fprintf（fp,"
%d"
L.r[i]）;
fclose（fp）;
break;
case2:
*简单选择排序*\n"
SelectSort（L）;
直接插入排序.txt"
简单选择排序!
case3:
*希尔排序*\n"
ShellSort（L,an,14）;
希尔排序.txt"
case4:
*直接插入排序*\n"
Insertsort（L）;
case0:
\t退出！
return;
}
}
（四）文件结构
1、sort.h：
单链表相关的定义与声明
2、sort.cpp：
单链表运算的实现
3、menu.h：
主菜单函数的声明
4、menu.cpp：
主菜单函数的实现
5、mn.cpp：
主函数
（五）各函数的算法设计
1、InitList_Sq（）
算法原理：
数组指针r指示线性表的基址，length指示线性表的当前长度，将随机生成的数赋给线性表，并生成相应文件。
流程图：
开始
申请存
随机生成30000个数字
生成文件
Fp=NULL
将顺序表打印到文件终止程序
关闭文件
结束
代码描述：
StatusInitList_Sq（SqList&
L）
{//构造一个线性表
FILE*fp;
L.r=（RedType*）malloc（LIST_INIT_SIZE*sizeof（RedType））;
if（!
L.r）exit（OVERFLOW）;
//存储分配失败
L.length=30001;
//表长度为30001
srand（（unsigned）time（NULL））;
for（inti=1;
L.r[i].key=rand（）%30001+1;
fp=fopen（"
构造一个线性表.txt"
if（fp==NULL）//打开文件失败
returnOK;
}//InitList_Sq
算法的时间复杂度分析：
O（n）
2.Bubble_sort（）
每趟不断将记录两两比较，若发现逆序，则交换两个记录，使排序码较小的元素逐渐从后部移向前部（就象水底的气泡一样逐渐向上冒）。
voidBubble_sort（SqList&
{
RedTypex;
intn;
n=L.length;
//表长
for（inti=1;
i<
n;
i++）
{intflag=0;
//进入循环，清标志
for（intj=n-1;
j>
=i;
j--）
if（LT（L.r[j+1].key,L.r[j].key））
flag=1;
//有交换，置标志
x=L.r[j];
//L.r[j]←→L.r[j+1]
L.r[j]=L.r[j+1];
L.r[j+1]=x;
if（flag==0）break;
//若无交换则可结束冒泡排序
}
O（n2）
3、SelectSort（）
第1趟：
从R[1]~R[n]中选取最小值,与R[1]交换;
第2趟：
从R[2]~R[n]中选取最小值,与R[2]交换;
第i趟：
从R[i]~R[n]中选取最小值,与R[i]交换;
………………………
第n-1趟：
从R[n－1]~R[n]中选取最小值,与R[n－1]交换.
共通过n－1趟,得到一个按排序码从小到大排列的有序序列
voidSelectSort（SqList&
{//对顺序表进行简单选择排序
L.length;
++i）
{//在L.r[i..L.length]中选择key最小的记录
intk=i;
for（intj=i+1;
j<
=L.length;
j++）
if（LT（L.r[j].key,L.r[k].key））k=j;
if（k!
=i）{
x=L.r[i];
L.r[i]=L.r[j];
L.r[j]=x;
}
}//SelectSort
4、ShellInsert（）
（1）、分组、组直接插入排序；
（2）、组数逐次减小；
（3）、组数=1，结束。
voidShellInsert（SqList&
L,intdk）
{//一趟Shell排序，dk为步长
inti;
for（i=dk+1;
{
if（LT（L.r[i].key,L.r[i-dk].key））
L.r[0]=L.r[i];
intj;
for（j=i-dk;
（j>
0）&
&
（LT（L.r[0].key,L.r[j].key））;
j-=dk）
L.r[j+dk]=L.r[j];
L.r[j+dk]=L.r[0];
voidShellSort（SqList&
L,intdlta[],intt）
{//Shell排序，dlta[]为增量序列，t为增量个数
intk;
for（k=0;
k<
t;
k++）
ShellInsert（L,dlta[k]）;
}//ShellSort
O（n（㏒2n）2）
5、Insertsort（）
每步将一个待排序的对象，按其排序码大小，插入到前面已经排好序的一组对象的适当位置上，直到对象全部插入为止。
在已形成的有序表中顺序查找，并在适当位置插入，把原来位置上的元素向后顺移。
voidInsertsort（SqList&
L）//对顺序表L进行直接插入排序
{for（inti=2;
if（LT（L.r[i].key,L.r[i-1].key））//需将L.r[i]插入有序表
{L.r[0]=L.r[i];
//复制为“哨兵”，暂存
for（intj=i-1;
LT（L.r[0].key,L.r[j].key）;
j--）
L.r[j+1]=L.r[j];
//位置j指示了第一个key≤L.r[i].key的元素
L.r[j+1]=L.r[0];
//将暂存在r[0]中的记录插入到正确位置
//printf（"
}
O（n2）
五、测试数据和结果
1、测试数据
随机产生30000个数
2、测试结果
本程序在VC++环境下实现，下面是对以上测试数据的运行结果。
（1）主菜单显示如下：
六、结束语
本设计完成了课题要求的任务，较熟练地掌握了各种排序方法。
在设计过程中，由于个别代码段设计不当多次出现程序溢出情况。
在评判各种排序方法的用时上换了两种计时方法，现在使用的这个较为准确。
从结果可以看出，堆排序和快速排序这两种方法最快。
当然或许还有更快的排序方法，此处没有使用并列举出来。
升级会员 