数据结构排序综合设计报告含代码参考模板.docx
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数据结构排序综合设计报告含代码参考模板
《数据结构》
课程设计报告
题目:
排序综合
专业:
计算机科学与技术
班级:
嵌入式1102班
组员:
11160501丁雷
11160522高明尧
1需求分析
1.1任务与分析
任务:
利用随机函数产生N个随机整数(20000以上),对这些数进行多种方法进行排序。
要求:
1)至少采用三种方法实现上述问题求解(提示,可采用的方法有插入排序、希尔排序、起泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序)。
并把排序后的结果保存在不同的文件中。
2)统计每一种排序方法的性能(以上机运行程序所花费的时间为准进行对比),找出其中两种较快的方法。
分析:
本系统实现了几种常用的排序方法,包括:
插入排序、起泡排序、快速排序(递归、非递归)、堆排序。
1.2功能模块的划分
1.2.1输入模块
利用随机函数产生N个随机整数(20000以上),个数由用户自己输入。
1.2.2输出模块
输出排序前或排序后的数据元素到屏幕显示,并且输出按照选择的算法排序后的数据元素到文件中保存。
1.2.3输出结论
比较不同排序时间长短,输出两种最快的排序方法。
1.2.4排序模块
插入排序
思路:
设有一组关键字{K1,K2,…….,Kn},排序开始变认为K1是一个有序的序列,让K2插入到表长为1的有序序列,使之成为一个表长为2的有序序列,让K3插入到表长为2的有序序列,使之成为一个表长为3的有序序列,依次类推,最后让Kn插入上述表长为n-1的有序序列,得到一个表长为n的有序序列.
冒泡排序
如果有n个数,则要进行n-1趟比较。
在第1趟比较中要进行n-1次两两比较,在第j趟比较中要进行n-j次两两比较
简单选择排序
通过n-I次关键字间的比较,从n-i+1个记录中选出关键字最小的记录,并和第i个记录交换之
2概要设计
2.1程序结构框图
2.2程序流程图
2.3头文件
#include
#include
#include
#include
2.5各种操作函数:
(1)创建一个数组函数:
(2)输出数组函数:
(3)简单选择排序
(4)插入排序函数:
(5)起泡排序函数:
(6)时间函数:
start=clock();end=clock();
2.6主函数
Voidmain()
{
接受命令(选择要执行的操作);
处理命令;
输出结果;
}
3详细设计
#include
#include
#include
#defineN30001
voidmain()
{
inti,j,n,k;
intn1,t;
inta[N],b[N],c[3],d[3];
clock_tstart,finish;
inttime1,time2,time3;
输入设计
printf("*************************数据结构排序综合**************************\n");
printf("\n输入要产生的随机数个数:
");
scanf("%d",&n);
srand((unsigned)time(NULL));
for(i=0;ia[i]=rand();
//插入排序
for(i=0;ib[i]=a[i];
printf("---------------------\n");
printf("\t插入排序\n");
printf("---------------------\n");
start=clock();
for(i=1;i{
t=b[i];
j=i-1;
while(b[j]>t&&j>=0)
{
b[j+1]=b[j];
j--;
}
if(j!
=(i-1))//第i个数字比前面的都大,不需要重新插入
{
b[j+1]=t;
}
}
for(i=n-1;i>=0;i--)
printf("%d",b[i]);
finish=clock();
c[0]=finish-start;
printf("\n插入排序耗时%d毫秒!
\n\n\n",c[0]);
//起泡排序
for(i=0;iprintf("-----------------------\n");
printf("\t起泡排序\n");
printf("-----------------------\n");
start=clock();
n1=n-1;
while(n1>0)
{
j=0;
for(i=0;iif(b[i]>b[i+1])
{
t=b[i];
b[i]=b[i+1];
b[i+1]=t;
j=i;
}
n1=j;
printf("%d",t);
}
finish=clock();
c[1]=finish-start;
printf("\n起泡排序耗时%d毫秒!
\n\n\n",c[1]);
//简单选择排序
for(i=0;ib[i]=a[i];
printf("-------------------------\n");
printf("\t简单选择排序\n");
printf("-------------------------\n");
start=clock();
for(i=1;i{
k=n-1;
for(j=k-1;j>i-1;j--)
{
if(b[j]
k=j;
}
if(k!
=i-1)
{
t=b[i-1];
b[i-1]=b[k];
b[k]=t;
}
}
for(i=n-1;i>=0;i--)
printf("%d",b[i]);
finish=clock();
c[2]=finish-start;
printf("\n简单选择排序耗时%d毫秒!
\n\n\n",c[2]);
//寻找两种最快方法
for(i=0;i<3;i++)
{
d[i]=c[i];
}
for(i=0;i<3;i++)
{
for(j=i+1;j<3;j++)
{
if(d[i]>d[j])
{
t=d[i];
d[i]=d[j];
d[j]=t;
}
}
}
//printf("%d",c[0]);
printf("排序这组数据最快的两组排序法是:
\n");
if(d[0]==c[0])
printf("插入排序:
%d毫秒\n",d[0]);
if(d[0]==c[1])
printf("起泡排序:
%d毫秒\n",d[0]);
if(d[0]==c[2])
printf("简单选择排序:
%d毫秒\n",d[0]);
if(d[0]!
=d[1])
{
if(d[1]==c[0])
printf("插入排序:
%d毫秒\n",d[1]);
if(d[1]==c[1])
printf("起泡排序:
%d毫秒\n",d[1]);
if(d[1]==c[2])
printf("简单选择排序:
%d毫秒\n",d[1]);
}
}
4调试结果
数据由系统随机产生,不需要输入测试数据,产生数据元素的个数由用户输入。
4.1欢迎界面
4.2产生随机函数
4.3排序
输入50个随机数个排序方法的结果
排序时间结果
6课程设计总结
通过这次课程设计的学习让我学会了许多,加深了对数据结构排序算法的认识。
在这次课程设计中,独立完成了每种排序算法。
排序算法选了三个,包括:
插入排序、气泡排序、简单选择排序。
同时也实现了随机数的生成。
虽然在算法完成的过程中从网上参考了一些资料,但对这次课程设计的成果还是非常满意的。
这次的课程设计还有很多不足之处。
有些排序方法没有些,像堆排序了,快序排序了。
还有就是最后寻找两种最坏的方法时花了很多时间,想了几种方法,开始用结构体,但发现太麻烦了,所以改用了上述方法。
由于时间限制,只在课程设计快结束时完成了产生随机文件这部分,我想以后有时间再来完成它。
同时在完成这个课程设计后,我也学到了很多知识,并能训练的掌握他们了。
首先学会了随机数的产生。
熟练的撑握了C语言的文件读写操作。
撑握了每种排序算法的基本思想,并从同学那里学会了编写程序的一般步骤:
思考问题,写出解决方案,写出伪代码,完成代码,调试程序。
不像以前那样开始就直接写代码。
当然,还包括如何写出操作简便,感觉友好的界面。
但我还是认为自己还有很多不足,希望以后能弥补。
参考书目
[1]《数据结构(C语言版)》。
严蔚敏,清华大学出版社
[2]《数据结构习题集(C语言版)》。
严蔚敏,清华大学出版社
[3]《C语言课程设计案例精编》。
郭翠英,中国水利出版社
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