参考文档快速排序算法实验报告推荐word版 17页.docx

1、参考文档快速排序算法实验报告推荐word版 17页本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！= 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ = 快速排序算法实验报告篇一：快速排序( 实验报告 附C+源码) 快速排序一、 问题描述在操作系统中，我们总是希望以最短的时间处理完所有的任务。但事情总是要一件件地做，任务也要操作系统一件件地处理。当操作系统处理一件任务时，其他待处理的任务就需要等待。虽然所有任务的处理时间不能降低，但我们可以安排它们的处理顺序，将耗时少的任务先处理，耗时多的任务后处理，这样就可以使所有任务等待的时间和最小。 只需要将n 件

2、任务按用时去从小到大排序，就可以得到任务依次的处理顺序。当有 n 件任务同时来临时，每件任务需要用时ni，求让所有任务等待的时间和最小的任务处理顺序。二、 需求分析1. 输入事件件数n，分别随机产生做完n件事所需要的时间；2. 对n件事所需的时间使用快速排序法，进行排序输出。排序时，要求轴值随机产生。 3. 输入输出格式：输入：第一行是一个整数n，代表任务的件数。接下来一行，有n个正整数，代表每件任务所用的时间。 输出：输出有n行，每行一个正整数，从第一行到最后一行依次代表着操作系统要处理的任务所用的时间。按此顺序进行，则使得所有任务等待时间最小。 4. 测试数据： 输入95 3 4 2 6

3、1 5 7 3 输出1 2 3 3 4 5 5 6 7三、 概要设计抽象数据类型因为此题不需要存储复杂的信息，故只需一个整型数组就可以了。算法的基本思想对一个给定的进行快速排序，首先需要选择一个轴值，假设输入的数组中有k个小于轴值的数，于是这些数被放在数组最左边的k个位置上，而大于周知的结点被放在数组右边的n-k个位置上。k也是轴值的下标。这样k把数组分成了两个子数组。分别对两个子数组，进行类似的操作，便能得到正确的排序结果。 程序的流程输入事件件数n-随机产生做完没个事件 所需时间-对n个时间进行 排序-输出结果 快速排序方法（因图难画，举一个实例）： 初始状态 72 6 57 88 85

4、42 l r 第一趟循环 72 6 57 88 85 42 l r 第一次交换 6 72 57 88 85 42 l r 第二趟循环 6 72 57 88 85 42 r l 第二次交换 72 6 57 88 85 42 r l反转交换 6 72 57 88 85 42 r l这就是依靠轴值，将数组分成两部分的实例（特殊情况下，可能为一部分，其中42是轴值）。对分成的两部分数组，分别尽心类似的操作，便可得符合要求的结果。快速排序的函数模块；void qsort(int* array,int l,int r) if(r=l)return;int pivotIndex=l+rand()%(r-l+

5、1);/随机选定轴值swap1(array,pivotIndex,r);/将选定的轴值放到每段数组的最后 int k=partition(array,l-1,r,arrayr); /依靠轴值，将数组分/成两部分swap1(array,k,r);/将轴值放到正确的位置上qsort(array,l,k-1);/递归调用，对数组左右两部分进行排序 qsort(array,k+1,r); /*将大于轴值的放右边，小于轴值的放左边 算法实现*/ int partition(int* array,int l,int r,const int pivot) dowhile(array+lpivot); swa

6、p1(array,l,r);while(lr);swap1(array,l,r); return l;算法的时空分析快速排序在最差情况下，时间代价为(n2)，但很少出现这种情况。如果快速排序找到了完美的轴值，那么整个算法的时间代价为(nn)。输入和输出的格式输入n= /提示 等待输入 输出原始序列： /提示 随机产生的n个随机数 结果：/提示 正确的排序结果四、 测试结果五、 实验心得（可选）这个实验，不难。但是关键在于理解快速排序的那个过程，如何根据轴值将数组分成两部分，然后将轴值放到合适的位置，继续对分成两部分的数组，执行类似的操作。六、 附录（实验源码）#include #include

7、 using namespace std;/产生n个随机数，存储到数组 int* crtArray(int& size) int n; cout n;/设置随机种子srand(time(NULL); int* intArray=new intn; size=n;cout 原始序列： endl; for(int i=0;in;i+) intArrayi=rand()%10;if(intArrayi=0) i-; continue;cout intArrayi ; cout endl; return intArray;/交换数组中的两个值void swap1(int* array,int& a,i

8、nt& b) int temp=arraya; arraya=arrayb; arrayb=temp; /对指定的数组部分进行分割int partition(int* array,int l,int r,const int pivot) dowhile(array+l=pivot);swap1(array,l,r); while(lr); swap1(array,l,r); return l; /快速排序的实现部分void qsort(int* array,int l,int r) if(r=l)return; int pivotIndex=r; int k=partition(array,l

9、-1,r,arrayr); swap1(array,k,r); qsort(array,l,k-1); qsort(array,k+1,r); /*主函数*/ int main() int size; int* Array; Array=crtArray(size); qsort(Array,0,size-1); cout 结果： endl; for(int i=0;isize;i+)cout Arrayi ; cout endl; return 0; 篇二：数据结构实验八 快速排序实验 报告 数据结构实验课程最终报告题 目：实验八快速排序专业班级：计算机科学与技术姓 名：XXX学 号：指导老

10、师：李晓鸿完成日期：201X.01.06一、 需求分析背景排序是计算机内经常进行的一种操作，其目的是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列。假设含n个记录的序列为 R1, R2, ?， Rn 其相应的关键字序列为 K1, K2, ?，Kn 这些关键字相互之间可以进行比较，即在它们之间存在着这样一个关系 ：Kp1Kp2?Kpn按此固有关系将上式记录序列重新排列为 Rp1, Rp2, ?，Rpn 的操作称作排序。排序算法是计算机科学中最重要的研究问题之一。对于排序的研究既有理论上的重要意义，又有实际应用价值。它在计算机图形、计算机辅助设计、机器人、模式识别、及统计学等领域具有广泛应用。

11、常见的排序算法有起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、堆排序等。 例1：有时候应用程序本身就需要对信息进行排序。为了准备客户账目，银行需要根据支票的号码对支票排序；例2：在一个绘制互相重叠的图形对象的程序中，可能需要根据一个“在上方”关系将各对象排序，以便自下而上地绘出对象。例3：在一个由n个数构成的集合上，求集合中第i小/大的数。例4：对一个含有n个元数的集合，求解中位数、k分位数。1. 问题描述在操作系统中，我们总是希望以最短的时间处理完所有的任务。但事情总是要一件件地做，任务也要操作系统一件件地处理。当操作系统处理一件任务时，其他待处理的任务就需要等待。虽然所有任务的处理时间不

12、能降低，但我们可以安排它们的处理顺序，将耗时少的任务先处理，耗时多的任务后处理，这样就可以使所有任务等待的时间和最小。 只需要将n 件任务按用时去从小到大排序，就可以得到任务依次的处理顺序。当有 n 件任务同时来临时，每件任务需要用时ni，求让所有任务等待的时间和最小的任务处理顺序。2. 程序要求实现的功能当有 n 件任务同时来临时，每件任务需要用时ni，求出让所有任务等待的时间和最小的任务处理顺序。3. 输入输出要求a) 输入要求：第一行是一个整数n，代表任务的件数。接下来一行，有n个正整数，代表每件任务所用的时间。b) 输出要求：输出有n行，每行一个正整数，从第一行到最后一行依次代表着操作

13、系统要处理的任务所用的时间。按此顺序进行，则使得所有任务等待时间最小。4. 测试数据1. 输入：请输入任务件数：-1输出：输入有误，请重新输入！2. 输入：请输入任务件数：4请输入各任务所需时间：2 4 3 0输出：输入有误，请重新输入！3. 输入：请输入任务件数：4请输入各任务所需时间：2 4 3 6输出：任务执行的先后顺序为：23464. 输入：请输入任务件数：9请输入各任务所需时间：5 3 4 2 6 1 5 7 3输出：任务执行的先后顺序为：123345567二、 概要设计(一) 函数调用关系图intint Partition(intstart,int random(int start

14、,int end) ;void change(inta,int i,int j); a,int 主函数 void QuickSort(int a,int end); start,int end);voidQuickSort(int a,int start,intend);三、 详细设计（一） 物理 数据类型 本程序所输入的任务件数和任务时间均为整数，可使用整数 int实现数据的存储。使用数组实现快速排序。(二)具体步骤和伪代码1. 输入任务件数及任务时长while(1)coutsize;while(size) /任务件数大于0，则执行该循环，否则重新输入件数int i;cout请输入各任务所需

15、时间:;for(i=0;iai;if(ai=0)cout输入有误，请重新输入！endl;break;if(i=size)break;cout输入有误，请重新输入！=start)return t;3. 数组中的两个元素交换位置void change(int aN,int i,int j)int t;t=ai;ai=aj;aj=t;4. 快速排序时对数据进行划分区域int Partition(int a,int start,int end)int temp=random(start,end);/得到随机轴值change(a,temp,end);int i=start-1;/i用来指示轴值之后插入的

16、位置int base=aend; /以最后一个数作为划分的基点for(int j=start;jend;j+)if(aj=base)i+;change(a,i,j);change(a,i+1,end);return i+1;5. 快速排序void QuickSort(int aN,int start,int end)if(enda，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

17、.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语言集成开发环境。八、数据结构与程序：#include#incl

18、ude#define MAX 1000#define FROMFILE 1typedef struct JDint key;JD;int bich(JD r,int n,int k) int low,high,mid,found;low=1; high=n; found=0;while(lowrmid.key) low=mid+1;else if(k=rmid.key) found=1;elsehigh=mid-1;if(found=1)return(mid);elsereturn(0);void quicksort(JD r,int low,int high)int i,j,k;JD x;i

19、f(low=high)return;i=low;j=high;x=ri;while(ij)while(i=x.key)j-;if(ij)ri=rj;i+;while(ij)&(ri.key=x.key)i+;if(ij)rj=ri;j-;ri=x;quicksort(r,low,j-1);quicksort(r,j+1,high);/快速排序int main()printf(欢迎使用快速排序与二分查找。nn);#ifdef FROMFILEprintf(请输入你所要查找的数组长度:); int length;scanf(%d,&length);getchar();JD alength+1;a0

20、.key=0;int i;for(i=1;i=length;i+)printf(输入第%d个数字:,i);scanf(%d,&ai.key);getchar();#elseFILE *fp;fp = fopen(test.txt,r);if(!fp)printf(文件不存在!);return 0;JD aMAX;a0.key=0;int i=1;while (fscanf(fp,%d,&ai+.key)!=EOF);int length=i-1;printf(文件内的信息:);for (i=1;ilength;i+) printf(%d ,ai.key);printf(n);length-;f

21、close(fp);#endifquicksort(a,0,length);printf(n);int key;printf(请输入你想查找的数字:);scanf(%d,&key);getchar();printf(n);int location=bich(a,length,key);printf(位置 :);for(i=1;i=length;i+)printf(%3d ,i);printf(n);printf(数字 :);for(i=1;i=length;i+)printf(%3d ,ai.key);printf(n);if(location)int count=0;printf(目标数字出现的位置:);