实验九各种排序算法性能比较.docx
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实验九各种排序算法性能比较
课程名称:
《数据结构》课程设计
课程设计题目:
9、各种排序算法性能比较
姓名:
费富增
院系:
计算机学院
专业:
计算机科学与技术
年级:
2012
学号:
E01214108
指导教师:
王爱平
2014年10月17日
目录
1课程的目的………………………………………………………………1
2需求分析………………………………………………………………………1
3课程设计报告内容……………………………………………………………1
3.1概要设计……………………………………………………………………1
3.2详细设计……………………………………………………………………2
3.3调试分析……………………………………………………………………9
3.4用户手册……………………………………………………………………9
3.5测试结果……………………………………………………………………9
3.6程序清单……………………………………………………………………9
4小结…………………………………………………………………………9
5参考文献………………………………………………………………9
1.课程设计的目的
（1）熟练使用C语言编写程序，解决实际问题;
（2）了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力;
（3）初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能;
（4）提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力;
2.需求分析
（1）使用数组来存放产生的2000个随机数
（2）编写统计程序运行时间的函数
（3）编写快速排序、冒泡排序、插入排序、梳排序四种排序算法的函数
（4）编写主函数，控制程序运行
3文件串的加密的设计
3.1概要设计
1.函数
（1）使用四种排序算法：
插入排序、冒泡排序、快速排序、梳排序
（2）使用clock（）函数来统计每种排序方法的计算时间。
流程图：
3.2详细设计
源程序：
#include
#include
#include
#defineMAX40000
voidinsertSort（inta[],intlen）//插入排序
{
inti,j,temp;
for（i=1;i{
temp=a[i];
for（j=i-1;j>=0;j--）
{
if（a[j]>temp）
{
a[j+1]=a[j];
}else
{
break;
}}
a[j+1]=temp;
}}
voidBubble（inta[],intlen）//冒泡排序
{
intlength=len;
inti=0;
intj=0;
for（i=0;i{
for（j=0;j{
if（a[j]>a[j+1]）
{
inttemp=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=temp;
}
}
length--;
j=0;
}
}
intpartions（intl[],intlow,inthigh）//快速排序
{
intprvotkey=l[low];
l[0]=l[low];
while（low{
while（low=prvotkey）
--high;
l[low]=l[high];
while（low++low;
l[high]=l[low];
}
l[low]=l[0];
returnlow;
}
voidqsort（intl[],intlow,inthigh）
{
intprvotloc;
if（low{
prvotloc=partions（l,low,high）;
qsort（l,low,prvotloc-1）;
qsort（l,prvotloc+1,high）;
}
}
voidquicksort（intl[],intn）
{
qsort（l,1,n）;
}
voidcombsort（inta[],intn）//梳排序
{
floatshrink_factor=1.3;
intgap=n,swapped=1,swap,i;
while（（gap>1）||swapped）
{
if（gap>1）gap=gap/shrink_factor;
swapped=0;
i=0;
while（（gap+i）{
if（a[i]-a[i+gap]>0）
{
swap=a[i];
a[i]=a[i+gap];
a[i+gap]=swap;
swapped=1;
}
++i;
}}}
intmain（）
{printf（"正在进行排序，请稍等：
\n"）;
printf（".......\n"）;
intnumber[MAX]={0};
intnumber1[MAX]={0};
intnumber2[MAX]={0};
intnumber3[MAX]={0};
intnumber4[MAX]={0};
inti;
srand（（unsigned）time（NULL））;/*播种子*/
for（i=0;i{
number[i]=rand（）%20000;/*产生101以内的随机整数*/
number1[i]=number2[i]=number3[i]=number4[i]=number[i];
while（number[i]==0）
{
number[i]=rand（）%20000;
number1[i]=number2[i]=number3[i]=number4[i]=number[i];
}
}
clock_tbegin1,end1;//快速排序并计算时间
doublecost1;
begin1=clock（）;
quicksort（number1,MAX）;
end1=clock（）;
cost1=（double）（end1-begin1）/CLOCKS_PER_SEC;
clock_tbegin2,end2;//冒泡排序并计算时间
doublecost2;
begin2=clock（）;
Bubble（number2,MAX）;
end2=clock（）;
cost2=（double）（end2-begin2）/CLOCKS_PER_SEC;
clock_tbegin3,end3;//插入排序并计算时间
doublecost3;
begin3=clock（）;
insertSort（number3,MAX）;
end3=clock（）;
cost3=（double）（end3-begin3）/CLOCKS_PER_SEC;
clock_tbegin4,end4;//梳排序并计算时间
doublecost4;
begin4=clock（）;
combsort（number4,MAX）;
end4=clock（）;
cost4=（double）（end4-begin4）/CLOCKS_PER_SEC
for（intj=0;j{printf（"%d",number1[j]）;}
printf（"\n"）;
printf（"你好,排序完成!
\n"）;
printf（"快速排序耗时:
%lf秒\n",cost1）;
printf（"冒泡排序耗时:
%lf秒\n",cost2）;
printf（"插入排序耗时:
%lf秒\n",cost3）;
printf（"梳排序耗时:
%lf秒\n",cost4）;
return0;}
3.3调试分析
由于这个程序中冒泡排序运行时间较长，在一开始运行时可能与以往不一样，但这是正常的。
总体起来，该程序比较简单，他们的clock函数都大致一样。
冒泡排序、快速排序和插入排序以前学过，主要时需要编写梳排序。
该程序通过最后的四者时间比较，可以得出梳排序和快速排序较快。
3.4用户手册（略）
3.5测试结果（略）
4总结
通过这次课程设计我主要熟悉了快速排序、冒泡排序、插入排序、梳排序四种排序算法的具体实现方法。
我认识到了排序功能在解决实际问题中的作用，使我对数据结构的学习有了更进一步的理解。
在完成本次课程设计中，我发现很多理论性知识在实际使用时与单纯的理论还是有所差别的，今后我会更加注重培养自己的实践动手能力。
5、程序清单:
（见附录）
6、参考文献
1严蔚敏，吴伟民编著.数据结构（C语言版）--北京:
清华大学出版社，2007.2严蔚敏，吴伟民米宁编著.数据结构题集（C语言版）--北京:
清华大学出版社，2007.3网上搜索相关程序作为参考
7、程序运行结果
运行截图
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