数据排序算法.docx

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数据排序算法

福州大学

《操作系统原理》上机实验报告

专业和班级

2011级计算机科学与技术

成绩

姓名

学号

课程名称

操作系统原理

实验名称

排序综合练习

实

验

目

的

和

要

求

利用随机函数生成30000个随机正整数，用多种方法进行排序。

1.这些随机数的取值为5位整数，以每行15个显示。

2.采用的排序方法不低于4种，取自：

冒泡排序、直接插入排序、希尔排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序等。

3.分别计算每种算法排序所花费的时间，并简要对比分析。

4.程序最好有菜单供选，有信息提示。

理

论

基

础

1.常用的排序方法有哪些？

答：

冒泡排序、直接插入排序、希尔排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序、箱排序、基数排序。

2.简要介绍你程序中所用到的排序方法的特点。

答：

1、冒泡排序:

每一趟排序都使有序区增加了一个气泡，在经过n-1趟排序之后，有序区中就有n-1个气泡，而无序区中气泡的重量总是大于等于有序区中气泡的重量，所以整个冒泡排序过程至多需要进行n-1趟排序。

2、快速排序:

　在R[low..high]中任选一个记录作为基准（Pivot），以此基准将当前无序区划分为左、右两个较小的子区间R[low..pivotpos-1）和R[pivotpos+1..high]，并使左边子区间中所有记录的关键字均小于等于基准记录（不妨记为pivot）的关键字pivot.key，右边的子区间中所有记录的关键字均大于等于pivot.key，而基准记录pivot则位于正确的位置（pivotpos）上，它无须参加后续的排序。

3、堆排序：

堆排序（HeapSort）是一树形选择排序。

　堆排序的特点是：

在排序过程中，将R[l..n]看成是一棵完全二叉树的顺序存储结构，利用完全二叉树中双亲结点和孩子结点之间的内在关系【参见二叉树的顺序存储结构】，在当前无序区中选择关键字最大（或最小）的记录。

4、选择排序：

方法：

每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。

性能：

比较次数O（n^2）,n^2/2；交换次数O（n）,n；交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多，所以选择排序比冒泡排序快。

但是N比较大时，比较所需的CPU时间占主要地位，所以这时的性能和冒泡排序差不太多，但毫无疑问肯定要快些。

实

验

算

法

主

体

内

容

及

说

明

1、创建随机函数生成30000个随机正整数。

2、冒泡排序方法代码：

3、快速排序算法代码：

4、堆排序的算法代码：

5、选择排序算法的代码：

6、主调用函数：

结

果

截

图

与

分

析

1、创建随机函数生成30000个随机正整数的结果。

2、冒泡排序和对应的时间的效果图：

3、快速排序和对应消耗的时间的效果图：

4、堆排序和对应消耗的时间的效果图：

5、选择排序和对应消耗的时间的效果图：

备

注

参考材料见：

1.

2.