快速排序与二分查找文档格式.docx

1、基础实验大楼 A508 实验时间：一、 实验室名称：软件实验室二、 实验项目名称：数据结构与算法一快速排序与二分查找三、 实验学时：4四、 实验原理：快速排序的基本思想是：通过一躺排序将要 排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的 所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小， 然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速 排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整 个数据变成有序序列。假设要排序的数组是A1AN,首先 任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为 关键数据，然后将所有比它的数都放到它前面， 所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一 躺快速排序。一躺快速排序的算法是：1）设置两个变量

2、I、J，排序开始的时候I : =1，J : =N2） 以第一个数组元素作为关键数据，赋值给 X，即 X: =A1；3） 从J开始向前搜索，即（J : =J-1），找到 第一个小于X的值，两者交换；4） 从I开始向后搜索，即（I: =1+1），找到 第一个大于X的值，两者交换；5） 重复第3、4步，直到I=J。二分法查找（折半查找）的基本思想：（1） 确定该区间的中点位置：mid=（low+high ） /2min代表区间中间的结点的位置，low代表区间 最左结点位置，high代表区间最右结点位置（2） 将待查a值与结点mid的关键字（下面 用Rmid.key ）比较，若相等，则查找成功，否 则

3、确定新的查找区间：A） 如果Rmid.keya，则由表的有序性可 知，Rmid.key右侧的值都大于a，所以等于a 的关键字如果存在，必然在 Rmid.key左边的 表中，这时high=mid-1;B） 如果Rmid.keya,则等于a的关键字如 果存在，必然在 Rmid.key右边的表中。这时 low=mid ；C）如果Rmid.key=a，则查找成功。（3） 下一次查找针对新的查找区间， 重复步 骤（1）和（2）（4） 在查找过程中，low逐步增加，high逐 步减少，如果highlow，则查找失败。五、 实验目的：本实验通过实现快速排序和折半查找算法，使学生理解如何实现快速查找和排序的基

4、本算法思想。通过练习，加强对算法的理解，提高编程能力。六、 实验内容：（1） 实现数据序列的输入；（2） 实现快速排序算法，并对输入的序列排序后输出；（3） 实现折半查找算法，并在步骤（2）排序后的序列上，进行任意地 查找，并输出查询结果。七、 实验器材（设备、元器件）：PC机一台，装有C/C+语言集成开发环境。八、数据结构及程序/* 陈 家 浩*#include#define MAX 100int DataMAX+1 = 0;intQuick_Part（intData,inti,int j）;/一趟排序Quick_Sort（ints,int t）;/递归排Quick_Find（intdata

5、,intn）;/二分查找int main（void）Iint choose = -1 int i,k,data; / 选择功能int n; /数据序列长度while（1）printf（+ 排序与查找 - +n|1:输入数据序列|n2:序列排序3:查找信息0:退出+ + +n 请选择： ）; scanf（%d,&choose）;switch（choose）case 1: 请输入序列数据个数：scanf（if（nMAX） 数据过多 !nn break;else 请输入数据序列： nfor（i = 1;i = n;i+） scanf（Datai）; 读取成功！ nnbreak;case 2:Quic

6、k_Sort（Data,1,n）; / 快速排序 排序成功！序列如下： for（i = 1;i+）%d ,Datai）; printf（case 3: 请输入待查找的数据：data）;k = Quick_Find（Data,data,n）; / 二分法查找if（k） 查找成功！数据 %d 位于序 列第 %d 位。,data,k）;else 查找失败！没有你要查找的数 据！ default:return 0;int Quick_Part（int Data,int i,int j） / 快速排序Data0 = Datai;while（i j）while（i j） & （Data0 = Dataj）

7、j -; / 右边目标元比划分元大， j 往左移if（i Datai = Dataj; /比划分元小的关键 字交换到左边i +; while（i = Datai） / 左边目标元比划分元小， i 往右移Dataj = Datai; /比划分元大的关键 字交换到右边Datai = Data0; / 划分元存入正/返回划分元确位置return i;的位置int Quick_Sort（int Data,int s,int t）int i = Quick_Part（Data,s,t）; / 调用划分过程 将顺序表分成两部分if（is）Quick_Sort（Data,s,i-1）; /递归调用排序if（

8、it）Quick_Sort（Data,i+1,t）; / 递归调用排序/二分查int Quick_Find（int Data,int data,int n） 找int low = 1; int high = n;int mid;/中间位置/查找成功返回while（low Datamid） low = mid +1;high = mid -1;II查找失败返回0九、程序运行结果:十、实验结论：通过实现快速排序和折半查找算法， 基本达到了实验目的。快速排序的基本 思想是每次确定一个划分元，将比划分元大的数据存储到划分元右边，比他小 的存储到他左边，通过递归排序实现整个顺序表的排序。然而，其中的递归调 用很难，需要思考其中参数的变化，这需要细心。十一、总结及心得体会：1对错误输入的解决方案还有待完善；2快速排序递归调用结束的条件需要慎重考虑，否则极易陷入死循环。例 如课本上的while（svt）结束条件，第一次递归的s，t根本不会发生改变，以至于 程序进入了死循环；3、 顺序表的存储方式可以有多种， 这里为了方便采用了整形数组方式存储， 当然也可以用结构数组来存储；4、 函数的返回值作用很大，要仔细决定；5、 实验虽然简单，淡水在以后的各个方面都会用到，所以应仔细完成，深 刻理解内容。