排序冒泡选择堆归并.docx

1、排序冒泡选择堆归并课程名称：数据结构 开课实验室：计算中心204室 2011年12 月 日年级、专业、班学号姓名成绩实验项目名称实现排序、冒泡、选择、堆、归并的算法指导教师教师评语教师签名： 年 月 日1、实验内容和目的目的：实现排序、冒泡、选择、堆、归并的算法。内容：撑握排序、冒泡、选择、堆、归并的算法和使用，熟悉并学会运用排序、冒泡、选择、堆、归并的算法内容和相互间的转变等。二、 上机实验环境计算中心204；操作系统：Microsoft Visual C+；软件平台：Microsoft Visual C+三、上机操作方法、步骤打开计算机进入WindowsXP在桌面建立自己的工作目录进入Mi

2、crosoft Visual C+ 6.0文件/新建/文件/C+ Source File/位置/命名输入源程序编译/组建运行。#include#include#define Max 100 /假设文件长度typedef struct /定义记录类型 int key; RecType;typedef RecType SeqListMax+1; /SeqList为顺序表，表中第0个元素作为哨兵int n; /顺序表实际的长度int menu();/-void InsertSort(SeqList R) /直接插入排序法 /对顺序表R中的记录R1n按递增序进行插入排序 int i,j; for(i=

3、2;i=n;i+) /依次插入R2，Rn if(Ri.keyRi-1.key) /若Ri.key大于等于有序区中所有的keys，则Ri留在原位 R0=Ri;j=i-1; /R0是Ri的副本 do /从右向左在有序区R1i-1中查找Ri 的位置 Rj+1=Rj; /将关键字大于Ri.key的记录后移 j-; while(R0.keyRj.key); /当Ri.keyRj.key 是终止 Rj+1=R0; /Ri插入到正确的位置上 /endif/-int Partition(SeqList R,int i,int j) /一次划分函数 /对Rij做一次划分，并返回基准记录的位置 RecType p

4、ivot=Ri; /用第一个记录作为基准 while(ij) /从区间两端交替向中间扫描，直到i=j while(i=pivot.key) /基准记录pivot相当与在位置i上 j-; /从右向左扫描，查找第一个关键字小于pivot.key的记录Rj if(ij) /若找到的Rj.key pivot.key，则 Ri+=Rj; /交换Ri和Rj，交换后i指针加1 while(ij &Ri.key=pivot.key) /基准记录pivot相当与在位置j上 i+; /从左向右扫描，查找第一个关键字小于pivot.key的记录Ri if(i pivot.key，则 Rj-=Ri; /交换Ri和Rj

5、，交换后j指针减1 Ri=pivot; /此时，i=j，基准记录已被最后定位 return i; /返回基准记录的位置/-void QuickSort(SeqList R,int low,int high) /快速排序 /Rlow.high快速排序 int pivotpos; /划分后基准记录的位置 if(lowhigh) /仅当区间长度大于1时才排序 pivotpos=Partition(R,low,high); /对Rlow.high做一次划分，得到基准记录的位置 QuickSort(R,low,pivotpos-1); /对左区间递归排序 QuickSort(R,pivotpos+1,h

6、igh); /对右区间递归排序 /-void SelectSort(SeqList R) /直接选择排序 int i,j,k; for(i=1;in;i+) /做第i趟排序（1in-1） k=i; for(j=i+1;j=n;j+) /在当前无序区Rin中选key最小的记录Rk if(Rj.keyRk.key) k=j; /k记下目前找到的最小关键字所在的位置 if(k!=i) / /交换Ri和Rk R0=Ri; Ri=Rk; Rk=R0; /-冒泡排序- typedef enum FALSE,TRUE Boolean; /FALSE为0，TRUE为1void BubbleSort(SeqLi

7、st R) /自下向上扫描对R做冒泡排序 int i,j; Boolean exchange; /交换标志 for(i=1;i=i;j-) /对当前无序区Rin 自下向上扫描 if(Rj+1.keyRj.key) /两两比较，满足条件交换记录 R0=Rj+1; /R0不是哨兵，仅做暂存单元 Rj+1=Rj; Rj=R0; exchange=TRUE; /发生了交换，故将交换标志置为真 if(! exchange) /本趟排序未发生交换，提前终止算法 return; / endfor（为循环）/-void Heapify( SeqList R,int low,int high)/大根堆调整函数

8、/ 将Rlow.high调整为大根堆，除Rlow外，其余结点均满足堆性质 int large; /large指向调整结点的左、右孩子结点中关键字较大者 RecType temp=Rlow; /暂存调整结点 for(large=2*low; largehigh,则表示Rlow是叶子，调整结束；否则先令large指向Rlow的左孩子 if(largehigh & Rlarge.key=Rlarge.key) /temp始终对应Rlow break; /当前调整结点不小于其孩子结点的关键字，结束调整 Rlow=Rlarge; /相当于交换了Rlow和Rlarge low=large; /令low指向

9、新的调整结点，相当于temp已筛下到large的位置 Rlow=temp; /将被调整结点放入最终位置上/构造大根堆void BuildHeap(SeqList R) /将初始文件R1.n构造为堆 int i; for(i=n/2;i0;i-) Heapify(R,i,n); /将Ri.n调整为大根堆/堆排序void HeapSort(SeqList R) /对R1.n进行堆排序，不妨用R0做暂存单元 int i; BuildHeap(R); /将R1.n构造为初始大根堆 for(i=n;i1;i-) /对当前无序区R1.i进行堆排序，共做n-1趟。 R0=R1; R1=Ri;Ri=R0; /

10、将堆顶和堆中最后一个记录交换 Heapify(R,1,i-1); /将R1.i-1重新调整为堆，仅有R1可能违反堆性质。 /-/将两个有序的子序列Rlow.m和Rm+1.high归并成有序的序列Rlow.highvoid Merge(SeqList R,int low,int m,int high) int i=low,j=m+1,p=0; /置初始值 RecType *R1; /R1为局部量 R1=(RecType *)malloc(high-low+1)*sizeof(RecType); /申请空间 while(i=m & j=high) /两个子序列非空时取其小者输出到R1p上 R1p+

11、=(Ri.key=Rj.key)? Ri+:Rj+; while(i=m) /若第一个子序列非空，则复制剩余记录到R1 R1p+=Ri+; while(j=high) /若第二个子序列非空，则复制剩余记录到R1中 R1p+=Rj+; for(p=0,i=low;i=high;p+,i+) Ri=R1p; /归并完成后将结果复制回Rlow.high/-void MergePass(SeqList R,int length)/对R1.n做一趟归并排序 int i; for(i=1;i+2*length-1=n;i=i+2*length) Merge(R,i,i+length-1,i+2*lengt

12、h-1); /归并长度为length的两个相邻的子序列 if(i+length-1n) /尚有一个子序列，其中后一个长度小于length Merge(R,i,i+length-1,n); /归并最后两个子序列 /注意：若in且i+length-1n时，则剩余一个子序列轮空，无须归并/-void MergeSort(SeqList R) /自底向上对R1.n做二路归并排序 int length; for(length=1;lengthn;length*=2)/做lgn趟排序 MergePass(R,length); /有序长度n时终止/-void input_int(SeqList R) /输入

13、顺序表 int i; printf(请输入个数(int):); scanf(%d,&n); printf(请输入一组数据:,n); for(i=1;i=n;i+) scanf(%d,&Ri.key);/-void output_int(SeqList R) /输出顺序表 int i; for(i=1;i=n;i+) printf(%4d,Ri.key); printf(nn);/-void main()/主函数 /int i; SeqList R; input_int(R); while(1) system(cls); int i=menu(); switch (i) case 1: Inse

14、rtSort(R); break; /值为1，直接插入排序 case 2: BubbleSort(R); break; /值为2，冒泡法排序 case 3: QuickSort(R,1,n); break; /值为3，快速排序 case 4: SelectSort(R); break; /值为4，直接选择排序 case 5: HeapSort(R); break; /值为5，堆排序 case 6: MergeSort(R); break; /值为6，归并排序 case 7: exit(0); break; /值为7，结束程序 printf(所选排序的结果:); printf(n); outpu

15、t_int(R); if(i != 7) puts(nn 操作成功！ ); system(pause); /-int menu() int n; printf(t- 选择操作 -n); printf(t1: 直接插入排序n); printf(t2: 冒泡法排序n); printf(t3: 快速排序n); printf(t4: 直接选择排序n); printf(t5: 堆排序n); printf(t6: 归并排序n); printf(t7: 退出n); printf(t-n); fflush(stdin); scanf(%d,&n); /输入整数1-7，选择排序方式return n;四、源程序与

16、运行结果：图为输入要排序的一组数据数据输完后，回车出现选择所要的排序法图为选择“直接插入排序法”图为选择“冒泡法排序法”图为选择“快速排序法”图为选择“直接选择排序法”图为选择“堆排序法”图为选择“归并排序法”图为程序成功退出五、上机实践收获和体会: 这几次的上机实践课，让我知道计算机专业需要相当多的实践，而在实践中不但掌握计算机技术（包括程序设计），还要掌握许多其他专业并不“深究”的东西，例如，算法，体系结构，信息管理等等。对于我这个初学者的知识基础较薄弱，对一些应用操作理解起来较为困难，要能从整体概念上较好地理解和把握应用软件，不是仅仅靠几本培训的书籍还买了几本有关专业的书籍，细致地看几遍，然后上机练习几次就可以成功。本专的同学也都在说，学习编程的秘诀是：编程，编程，再编程。我今后会更努力的去学习这门课。