排序算法性能分析说明书.docx

1、排序算法性能分析说明书*实践教学* 兰州理工大学计算机与通信学院2012年春季学期数据结构课程设计题 目： 排 序算法性能分析专业班级： 计算机科学与技术 姓 名： 魏志强 学 号： 10500118 指导教师： 张永 成 绩：_ 目 录摘 要 11. 采用类c语言定义相关的数据类型 42. 各模块的伪码算法 53. 函数的调用关系图 114. 调试分析 115. 测试结果 136. 源程序（带注释） 16总 结 28参考文献 29致 谢 30附件 部分源程序代码 31 摘要 排序是计算机程序设计中的一种重要操作。各种部排序算法的时间复杂度分析结果只给出了算法执行时间的阶，或大概执行时间。 关

2、键字：排序，性能分析。 排序:计算机内正常进行的一种操作,其目的是将一组无序的纪录序列调整为有序的纪录序列.其分为内部排序与外部排序.内部排序的过程是一个逐步扩大记录的有序序列长度的过程.内排序的方法有多种,按照所用策略的不同,可归纳为5类:插入排序,选择排序,快速排序,希尔排序,冒泡排序. 性能分析:通过输入相同的数组对不同的排序法则从得出的排序的比较次数,移动次数,从而比较各分析排序的优虐. 1. 采用类c语言定义相关的数据类型Int整型，int a100 :定义一个整形变量其容量为100.int n ,int ct,int mt,int temp. char字符型2. 各模块的伪码算法（

3、1） 插入排序伪码算法：Void InsertSort(Splist&L) For(i=2;i=L.length;+i) If(LT(L.ri.key,L.ri-1.key)“”，须将.ri插入有序子表 L.r0= L.ri;复制为哨兵L.ri= L.ri-1;For(j)i-2;LT(L.r0.key,L.rj.key);-j)L.rj+1= L.rj;记录后移L.rj+1= L.r0; 插入到正确位置/InsertSort(2) 希尔排序Void shllInsert(Splist & L,int dk) For(i=dk+1;i0<(L.r0.key,L.rj.key);j-=dk)

4、L.rj+dk=L.rj;记录后移L.rj+dk=L.r0; 插入/shellsortVoid shllsort (Splist & L,int data,int t) For(k=0;kt;+k)shllInsert(L,datak);/shellsort（）快速排序Int part(sqlist&L,int low, int high) 交换顺序表中子表。Rlow.high的记录，使枢轴记录到位，并返回其所在位此时在它之前（后）的记录均不大（小）于它。Pivotkey=L.Low.key;While(loehigh) While(low=pivotkey) -high; L.rlow L.

5、rhigh;While(low=pivotkey) +low;L.rlow L.rhigh;Return low/partition(4) 选择排序Void selectsort(splist&L)For(i=1;iL.length;+i)J=selectMinKey(L,i);If(i!=j) L.ri L.rj;/selectsort（）其泡排序Void bubblesort(sqlist r,int n)Int I,j,w;For (i=1;i=i+1;j-)If(rj.keyrj-1.key) 比较 W=rj;Rj=rj-1;Rj-1=w;3.函数的调用关系图 MainInsertio

6、n sort quick sort bubble sort selection sort shell sortOutput 比较 ct.mt次数 4. 调试分析a、 调试中遇到的问题及对问题的解决方法 刚开始进行输入时，对有些排序不能实现，我就对不能实现的排序进行分析，对产生的语法错误进行了及时的改正，以至所有的排序算法能够顺利的实现。b、 算法的时间复杂度和空间复杂度 算法的时间复杂度分别是O(n2)，O(nlog2n)，O(log2n)，5.调试结果23 45 6 13 8132 12 45 3 9 46 37 100 20 0 6. 源程序：#include #define N 100/

7、定义数组最大为100const int t=3;/定义希尔排序次数int d3=4,3,1;/定义希尔排序比较量int qmt;/快速排序的移动次数int qct;/快速排序的比较次数 void output(int n,int a,int ct,int mt)/内部排序中调用的输出函数 int i; printf(n排序结果:); for( i=0;in;i+) printf(%d ,ai);/输出各排序完成的数组 printf(n比较次数:%dn,ct);/输出各排序比较次数 printf(移动次数:%dnn,mt);/输出各排序移动次数 void bubble_sort(int n,in

8、t A)/冒泡排序 int mt=0;/移动次数mt=movetime int ct=0;/比较次数ct=cmdtime int i,j,temp; int aN; for(i=0;in;i+) ai=Ai;/使数组a与数组A完全相同,对数组a进行操作(不改动A,可以使A被其他函数调用) for(i=0;in-1;i+) for(j=0;jn-1-i;j+,ct+) if(aj+1aj)/前后比较 temp=aj, aj=aj+1, aj+1=temp, mt+=3;/关键字交换计为3次移动 printf(冒泡排序); output(n,a,ct,mt); void selection_sor

9、t(int n,int A)/选择排序 int mt=0;/移动次数movetime int ct=0;/比较次数cmdtime int i,j,temp,k; int aN; for(i=0;in;i+) ai=Ai;/使数组a与数组A完全相同,对数组a进行操作(不改动A,可以使A被其他函数调用) for(i=0;in-1;i+) k=i; for(j=i+1;jaj) k=j; temp=ai, ai=ak, ak=temp, mt+=3;/关键字交换计为3次移动 printf(选择排序); output(n,a,ct,mt); void quick(int a,int low,int u

10、p)/快速排序递归算法 int i,j,temp; if(lowup) i=low; j=up; temp=alow, qmt+; while(i!=j) qct+; while(itemp) j-, qct+; if(ij) ai+=aj, qct+; qmt+; while(ij&ai=temp) i+, qct+; if(ij) aj-=ai, qct+, qmt+; ai=temp, qmt+; quick(a,low,j-1); quick(a,i+1,up); void quick_sort(int n,int A)/快速排序(通过调用快速排序递归算法完成) int i; int

11、aN; for(i=0;in;i+) ai=Ai;/使数组a与数组A完全相同,对数组a进行操作(不改动A,可以使A被其他函数调用) quick(a,0,n-1);/调用快速排序递归算法 printf(快速排序); output(n,a,qct,qmt); void insertion_sort(int n,int A)/插入排序 int mt=0;/移动次数movetime int ct=0;/比较次数cmdtime int i,j,temp; int aN; for(i=0;in;i+) ai=Ai;/使数组a与数组A完全相同,对数组a进行操作(不改动A,可以使A被其他函数调用) for(i

12、=1;i=0&tempaj;j-,ct+) aj+1=aj, mt+; aj+1=temp, mt+; printf(插入排序); output(n,a,ct,mt); void shell_sort(int n,int A)/希尔排序 int mt=0;/移动次数movetime int ct=0;/比较次数cmdtime int i,j,k,h,y; int aN; for(i=0;in;i+) ai=Ai;/使数组a与数组A完全相同,对数组a进行操作(不改动A,可以使A被其他函数调用) for(i=0;it;i+) h=di; for(j=h;j=0&yak;k-=h) ak+h=ak;

13、 ak+h=y; printf(希尔排序); output(n,a,ct,mt); void main() int n; int i; int AN; printf(请输入数组大小(小于100)：); scanf(%d,&n);/输入所需排序数组大小 for(i=0;ivexnum),&(p-arcnum); printf(nvexnum=%d,arcnum=%dn,p-vexnum,p-arcnum); printf(give the vexs:n); for(i=0;ivexnum;i+) p-vexsi=getch(); printf(%3c,p-vexsi); for(i=0;iarc

14、num;i+) for(j=0;jvexnum;j+) p-arcsij.adj=0; printf(nthe arcs are:n);for(i=0;iarcnum;i+) for(j=0;jvexnum;j+) printf(%3d,p-arcsij.adj); printf(n); for(k=0;karcnum;k+) printf(give the two vexs between which there are arc:n); v1=getch();v2=getch(); printf(%c%cn,v1,v2); i=locate(G,v1);j=locate(G,v2); if(

15、i=0&j=0)p-arcsij.adj=1; printf(now the arcs:n);for(i=0;iarcnum;i+) for(j=0;jvexnum;j+) printf(%3d,p-arcsij.adj); printf(n); return 1;int locate(mgraph G,char v)int i; for(i=0;i=0) printf(%c,v);return 1; else return 0;char first(mgraph G,char v)int i,j; i=locate(G,v); for(j=0;jG.vexnum;j+) if(G.arcsi

16、j.adj=1) return G.vexsj; return -1;char next(mgraph G,char v1,char v2)int i,j; i=locate(G,v1);j=locate(G,v2); for(j+;j=0;w=next(G,v,w) k=locate(G,w); if(!visitedk) DFS(G,w); for(i=0;iG.vexnum;i+) if(visitedi=0) visit(G,G.vexsi);visitedi=1; return; main()mgraph *p; int i,j; char v; p=&G; clrscr(); createDG(p);for(i=0;iG.vexnum;i+) visitedi=0;printf(the visited:n);for(i=0;iG.vexnum;i+) printf(%3d,visitedi); printf(n); printf(the first to visit:n); v=getch(); printf(%cn,v); DFS(G,v); printf(nnow the visited:n); for(i=0;iG.vexnum;i+) printf(%3d,visitedi);_