课程设计——内部排序算法比较

课程设计——内部排序算法比较
课程设计——内部排序算法比较

需求分析

各种内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,存在一定的却缺陷。我们将通过随机的数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数,以取得直观感受。所设计的程序应能够将产生的随机数据同时用不同的内部排序算法排序,并列出关键字比较次数与移动次数,方便比较。待排序表的表长不少于100,为方便起见,我们令表长等于100,用5组随机的数据排序的结果作比较。

概要设计

2.1 可能排序表的抽象数据类型定义:

ADT OrderableList{

数据对象:D={|∈IntegerSet,i=1,2,……,n,n≥0}

数据关系:R1={<,|,∈D,i=2,……n}

基本操作:

InitList(n)

操作结果:构造一个长度为n,元素值依次为1,2,……,n的有序表。RandomizeList(d,isInverseOrder)

操作结果:首先根据isInverseOrder为True或False,将表置为逆序或正序,然后将表进行d(0≤d≤8)级随机打乱。d为0时表不打乱,d越大,打乱程度越高。

RecallList()

操作结果:恢复最后一次用RandomizeList随机大乱的可排序表。

ListLength()

操作结果:返回可排序的长度。

ListEmpty()

操作结果:若可排序表为空表,则返回True,否则返回False。BubbleSort(&c,&s)

操作结果:进行冒泡排序,返回关键字比较次数c和移动次数s。InsertSort(&c,&s)

操作结果:进行插入排序,返回关键字比较次数c和移动次数s。SelectSort(&c,&s)

操作结果:进行选择排序,返回关键字比较次数c和移动次数s。QuickSort(&c,&s)

操作结果:进行快速排序,返回关键字比较次数c和移动次数s。ShellSort(&c,&s)

操作结果:进行希尔排序,返回关键字比较次数c和移动次数s。HeapSort(&c,&s)

操作结果:进行堆排序,返回关键字比较次数c和移动次数s。ListTraveres(visit())

操作结果:依次对L中的每个元素调用函数visit()。

}ADT OrderableList

2.2 本程序包含两个模块:

2.2.1 主程序模块:

void main(){

初始化;

do{

接受命令;

处理命令;

} while ("命令"!="退出");

}

2.2.2 可排序表单元模块:

——实现可排序表的抽象数据类型;

主程序模块

↓↓

可排序表单元模块

详细设计

3.1 直接插入排序

直接插入排序是一种最简单的排序方法,它的基本操作是将一个记录插入到已牌号序的有序表中,从而得到一个新的、记录数增1的有序表。

其算法如下:

void insertsort(sqlist b,int n)

{

int i,j;int s=0,t=0;

for(i=2;i

{

b[0]=b[i];

s++;

j=i-1;

t++;

while(b[0].key

{

b[j+1]=b[j];

j--;

s++;

t++;

}

数据结构课程设计(内部排序算法比较_C语言)

数据结构课程设计 课程名称:内部排序算法比较 年级/院系:11级计算机科学与技术学院 姓名/学号: 指导老师: 第一章问题描述 排序是数据结构中重要的一个部分,也是在实际开发中易遇到的问题,所以研究各种排算法的时间消耗对于在实际应用当中很有必要通过分析实际结合算法的特性进行选择和使用哪种算法可以使实际问题得到更好更充分的解决!该系统通过对各种内部排序算法如直接插入排序,冒泡排序,简单选择排序,快速排序,希尔排序,堆排序、二路归并排序等,以关键码的比较次数和移动次数分析其特点,并进行比较,估算每种算法的时间消耗,从而比较各种算法的优劣和使用情况!排序表的数据是多种不同的情况,如随机产生数据、极端的数据如已是正序或逆序数据。比较的结果用一个直方图表示。

第二章系统分析 界面的设计如图所示: |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------| |-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------| |******************************| 请选择操作方式: 如上图所示该系统的功能有: (1):选择1 时系统由客户输入要进行测试的元素个数由电脑随机选取数字进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并 打印出结果。 (2)选择2 时系统由客户自己输入要进行测试的元素进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 (3)选择0 打印“谢谢使用!!”退出系统的使用!! 第三章系统设计 (I)友好的人机界面设计:(如图3.1所示) |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------| |-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------|

算法排序问题实验报告

《排序问题求解》实验报告 一、算法的基本思想 1、直接插入排序算法思想 直接插入排序的基本思想是将一个记录插入到已排好序的序列中,从而得到一个新的,记录数增1 的有序序列。 直接插入排序算法的伪代码称为InsertionSort,它的参数是一个数组A[1..n],包含了n 个待排序的数。用伪代码表示直接插入排序算法如下: InsertionSort (A) for i←2 to n do key←A[i] //key 表示待插入数 //Insert A[i] into the sorted sequence A[1..i-1] j←i-1 while j>0 and A[j]>key do A[j+1]←A[j] j←j-1 A[j+1]←key 2、快速排序算法思想 快速排序算法的基本思想是,通过一趟排序将待排序序列分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。 假设待排序序列为数组A[1..n],首先选取第一个数A[0],作为枢轴(pivot),然后按照下述原则重新排列其余数:将所有比A[0]大的数都排在它的位置之前,将所有比A[0] 小的数都排在它的位置之后,由此以A[0]最后所在的位置i 作为分界线,将数组A[1..n]分成两个子数组A[1..i-1]和A[i+1..n]。这个过程称作一趟快速排序。通过递归调用快速排序,对子数组A[1..i-1]和A[i+1..n]排序。 一趟快速排序算法的伪代码称为Partition,它的参数是一个数组A[1..n]和两个指针low、high,设枢轴为pivotkey,则首先从high 所指位置起向前搜索,找到第一个小于pivotkey 的数,并将其移到低端,然后从low 所指位置起向后搜索,找到第一个大于pivotkey 的数,并将其移到高端,重复这两步直至low=high。最后,将枢轴移到正确的位置上。用伪代码表示一趟快速排序算法如下: Partition ( A, low, high) A[0]←A[low] //用数组的第一个记录做枢轴记录 privotkey←A[low] //枢轴记录关键字 while low=privotkey do high←high-1 A[low]←A[high] //将比枢轴记录小的记录移到低端 while low

拓扑排序课程设计报告

数据结构课程设计 设计题目:有向图拓扑排序 专业:信息与计算科学 学号:021240616 姓名:黄秋实 指导教师:文军 2013年11月28日

数据结构课程设计 ----拓扑排序 一需求分析 1.问题描述 本次课程设计题目是:用邻接表构造图然后进行拓扑排序,输出拓扑排序序列 拓扑排序的基本思想为: 1).从有向图中选一个无前驱的顶点输出;2).将此顶点和以它为起点的弧删除;3). 重复1),2)直到不存在无前驱的顶点;4). 若此时输出的顶点数小于有向图中的顶点数,则说明有向图中存在回路,否则输出的顶点的顺序即为一个拓扑序列。 2.拓扑排序有向图拓朴排序算法的基本步骤如下:①从图中选择一个入度为0的顶点,输出该顶点;②从图中删除该顶点及其相关联的弧,调整被删弧的弧头结点的入度(入度-1);③重复执行①、②直到所有顶点均被输出,拓朴排序完成或者图中再也没有入度为0的顶点(此种情况说明原有向图含有环)。 3基本要求 (1) 输入的形式和输入值的范围; 首先是输入要排序的顶点数和弧数,都为整型,中间用分隔符隔开;再输入各顶点的值,为正型,中间用分隔符隔开;然后输入各条弧的两个顶点值,先输入弧头,再输入弧尾,中间用分隔符隔开,输入的值只能是开始输入的顶点值否则系统会提示输入的值的顶点值不正确,请重新输入,只要继续输入正确的值就行。 (2) 输出的形式; 首先输出建立的邻接表,然后是最终各顶点的出度数,再是拓扑排序的序列,并且每输出一个顶点,就会输出一次各顶点的入度数。 (3) 程序所能达到的功能; 因为该程序是求拓扑排序,所以算法的功能就是要输出拓扑排序的序列,在一个有向图中,若用顶点表示活动,有向边就表示活动间先后顺序,那么输出的拓扑序列就表示各顶点间的关系为反映出各点的存储结构,以邻接表存储并输出各顶点的入度。 二概要设计 1. 算法中用到的所有各种数据类型的定义 在该程序中用邻接表作为图的存储结构。首先,定义表结点和头结点的结构类型,然后定义图的结构类型。创建图用邻接表存储的函数,其中根据要求输入图的顶点和边数,并根据要求设定每条边的起始位置,构建邻接表依次将顶点插入到邻接表中。 拓扑排序的函数在该函数中首先要对各顶点求入度,其中要用到求入度的函数,为了避免重复检测入度为零的顶点,设置一个辅助栈,因此要定义顺序栈类型,以及栈的函数:入栈,出栈,判断栈是否为空。 2.各程序模块之间的层次调用关系 第一部分,void ALGraph *G函数构建图,用邻接表存储。这个函数没有调

各种排序算法比较

排序算法 一、插入排序(Insertion Sort) 1. 基本思想: 每次将一个待排序的数据元素,插入到前面已经排好序的数列中的适当位置,使数列依然有序;直到待排序数据元素全部插入完为止。 2. 排序过程: 【示例】: [初始关键字] [49] 38 65 97 76 13 27 49 J=2(38) [38 49] 65 97 76 13 27 49 J=3(65) [38 49 65] 97 76 13 27 49 J=4(97) [38 49 65 97] 76 13 27 49 J=5(76) [38 49 65 76 97] 13 27 49 J=6(13) [13 38 49 65 76 97] 27 49 J=7(27) [13 27 38 49 65 76 97] 49 J=8(49) [13 27 38 49 49 65 76 97] Procedure InsertSort(Var R : FileType); //对R[1..N]按递增序进行插入排序, R[0]是监视哨// Begin for I := 2 To N Do //依次插入R[2],...,R[n]// begin R[0] := R[I]; J := I - 1; While R[0] < R[J] Do //查找R[I]的插入位置// begin R[J+1] := R[J]; //将大于R[I]的元素后移// J := J - 1 end R[J + 1] := R[0] ; //插入R[I] // end End; //InsertSort // 二、选择排序 1. 基本思想: 每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。 2. 排序过程: 【示例】: 初始关键字[49 38 65 97 76 13 27 49] 第一趟排序后13 [38 65 97 76 49 27 49] 第二趟排序后13 27 [65 97 76 49 38 49] 第三趟排序后13 27 38 [97 76 49 65 49] 第四趟排序后13 27 38 49 [49 97 65 76] 第五趟排序后13 27 38 49 49 [97 97 76]

《数据结构与算法分析》课程设计:顺序表、单链表、顺序栈、查找、排序算法

*******大学 《数据结构与算法分析》课程设计 题目:数据结构上机试题 学生姓名: 学号: 专业:信息管理与信息系统 班级: 指导教师: 2014年04月

目录 一、顺序表的操作 (2) 【插入操作原理】 (2) 【删除操作原理】 (2) 【NO.1代码】 (3) 【运行截图演示】 (7) 二、单链表的操作 (10) 【创建操作原理】 (10) 【插入操作原理】 (10) 【删除操作原理】 (10) 【NO.2代码】 (11) 【运行截图演示】 (20) 三、顺序栈的操作 (25) 【数值转换原理】 (25) 【NO.3代码】 (26) 【运行截图演示】 (30) 四、查找算法 (32) 【顺序查找原理】 (32) 【折半查找原理】 (32) 【NO.4代码】 (33) 【运行截图演示】 (38) 五、排序算法 (40) 【直接插入排序原理】 (40) 【快速排序原理】 (40) 【NO.5代码】 (41) 【运行截图演示】 (46)

一、顺序表的操作 (1)插入元素操作:将新元素x 插入到顺序表a 中第i 个位置; (2)删除元素操作:删除顺序表a 中第i 个元素。 【插入操作原理】 线性表的插入操作是指在线性表的第i-1个数据元素和第i 个数据元素之间插入一个新的数据元素,就是要是长度为n 的线性表: ()11,,,,,i i n a a a a -………… 变成长度为n+1的线性表: ()11,,,,,,i i n a a b a a -………… 数据元素1i a -和i a 之间的逻辑关系发生了变化。 (其【插入原理】在课本P23的算法2.3有解释) 【删除操作原理】 反之,线性表的删除操作是使长度为n 的线性表: ()111,,,,,,i i i n a a a a a -+………… 变成长度为n-1的线性表: ()111,,,,,i i n a a a a -+………… 数据元素1i a -、i a 和1i a +之间的逻辑关系发生变化,为了在存储结构上放映这个变化,同样需要移动元素。 (其【删除原理】在课本P24的算法2.4有解释)

数据结构课程设计报告---几种排序算法的演示(附源代码)

? & 数据结构课程设计报告 —几种排序算法的演示( ; 时间:2010-1-14 … 一需求分析

运行环境 Microsoft Visual Studio 2005 程序所实现的功能 对直接插入排序、折半插入排序、冒泡排序、简单选择排序、快速排序、堆排序、归并排序算法的演示,并且输出每一趟的排序情况。 程序的输入(包含输入的数据格式和说明) % <1>排序种类三输入 <2>排序数的个数的输入 <3>所需排序的所有数的输入 程序的输出(程序输出的形式) <1>主菜单的输出 <2>每一趟排序的输出,即排序过程的输出 " 二设计说明 算法设计思想 <1>交换排序(冒泡排序、快速排序) 交换排序的基本思想是:对排序表中的数据元素按关键字进行两两比较,如果发生逆序(即排列顺序与排序后的次序正好相反),则两者交换位置,直到所有数据元素都排好序为止。 <2>插入排序(直接插入排序、折半插入排序) % 插入排序的基本思想是:每一次设法把一个数据元素插入到已经排序的部分序列的合适位置,使得插入后的序列仍然是有序的。开始时建立一个初始的有序序列,它只包含一个数据元素。然后,从这个初始序列出发不断插入数据元素,直到最后一个数据元素插到有序序列后,整个排序工作就完成了。 <3>选择排序(简单选择排序、堆排序) 选择排序的基本思想是:第一趟在有n个数据元素的排序表中选出关键字最小的数据元素,然后在剩下的n-1个数据元素中再选出关键字最小(整个数据表中次小)的数据元素,依次重复,每一趟(例如第i趟,i=1,…,n-1)总是在当前剩下的n-i+1个待排序数据元素中选出关键字最小的数据元素,作为有序数据元素序列的第i个数据元素。等到第n-1趟选择结束,待排序数据元素仅剩下一个时就不用再选了,按选出的先后次序所得到的数据元素序列即为有序序列,排序即告完成。 <4>归并排序(两路归并排序) 两路归并排序的基本思想是:假设初始排序表有n个数据元素,首先把它看成是长度为

几种常见内部排序算法比较

常见内部排序算法比较 排序算法是数据结构学科经典的内容,其中内部排序现有的算法有很多种,究竟各有什么特点呢?本文力图设计实现常用内部排序算法并进行比较。分别为起泡排序,直接插入排序,简单选择排序,快速排序,堆排序,针对关键字的比较次数和移动次数进行测试比较。 问题分析和总体设计 ADT OrderableList { 数据对象:D={ai| ai∈IntegerSet,i=1,2,…,n,n≥0} 数据关系:R1={〈ai-1,ai〉|ai-1, ai∈D, i=1,2,…,n} 基本操作: InitList(n) 操作结果:构造一个长度为n,元素值依次为1,2,…,n的有序表。Randomizel(d,isInverseOrser) 操作结果:随机打乱 BubbleSort( ) 操作结果:进行起泡排序 InserSort( ) 操作结果:进行插入排序 SelectSort( ) 操作结果:进行选择排序 QuickSort( ) 操作结果:进行快速排序 HeapSort( ) 操作结果:进行堆排序 ListTraverse(visit( )) 操作结果:依次对L种的每个元素调用函数visit( ) }ADT OrderableList 待排序表的元素的关键字为整数.用正序,逆序和不同乱序程度的不同数据做测试比较,对关键字的比较次数和移动次数(关键字交换计为3次移动)进行测试比较.要求显示提示信息,用户由键盘输入待排序表的表长(100-1000)和不同测试数据的组数(8-18).每次测试完毕,要求列表现是比较结果. 要求对结果进行分析.

详细设计 1、起泡排序 算法:核心思想是扫描数据清单,寻找出现乱序的两个相邻的项目。当找到这两个项目后,交换项目的位置然后继续扫描。重复上面的操作直到所有的项目都按顺序排好。 bubblesort(struct rec r[],int n) { int i,j; struct rec w; unsigned long int compare=0,move=0; for(i=1;i<=n-1;i++) for(j=n;j>=i+1;j--) { if(r[j].key

教学计划安排检验程序(拓扑排序)报告书

设计题目: 示例数据:输入:学期数:5,课程数:12,课程间的先后关系数:16,课程的代表值:v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8,v9,v10,v11,v12。课程间两两间的先后关系:v1 v2,v1 v3, v1 v4,v1 v12,v2 v3,v3 v5,v3 v7,v3 v8,v4 v5, v5 v7,v6 v8,v9 v10, v9 v11 , v9 v12,v10 v12,v11 v6 输出:第1学期应学的课程:v1 v9 第2学期应学的课程:v2 v4 v10 v11 第3学期应学的课程:v3 v6 v12 第4学期应学的课程:v5 v8 第5学期应学的课程:v7

一需求分析 1.1 引言 通常,这样的线性序列称为满足拓扑次序(Topological Order)的序列,简称拓扑序列。简单的说,由某个集合上的一个偏序得到该集合上的一个全序,这个操作称之为拓扑排序。离散数学中关于偏序和全序的定义: 若集合X上的关系是R,且R是自反的、反对称的和传递的,则称R是集合X上的偏序关系。 设R是集合X上的偏序(Partial Order),如果对每个x,y属于X必有xRy 或 yRx,则称R是集合X上的全序关系。 比较简单的理解:偏序是指集合中只有部分成员可以比较,全序是指集合中所有的成员之间均可以比较。 一般应用:拓扑排序常用来确定一个依赖关系集中,事物发生的顺序。例如,在日常工作中,可能会将项目拆分成A、B、C、D四个子部分来完成,但A依赖于B和D,C依赖于D。为了计算这个项目进行的顺序,可对这个关系集进行拓扑排序,得出一个线性的序列,则排在前面的任务就是需要先完成的任务。 1.2 拓扑排序的了解 ①.问题的描述 在AOV网中为了更好地完成工程,必须满足活动之间先后关系,需要将各活动排一个先后次序即为拓扑排序。拓扑排序可以应用于教学计划的安排,根据课程之

排序算法课程设计

排序算法课程设计 专业 班级 学号 姓名 指导老师

一:课程设计的目的 1.掌握各种排序的基本思想 2.掌握各种排序的算法实现 3.掌握各种排序的算法优劣分析花费的时间计算 4.掌握各种排序算法所适用的不同场合。 二:课程设计的内容 (1)冒泡、直插、选择、快速、希尔、归并、堆排序算法进行比较; (2)待排序的元素的关键字为整数。其中的数据用伪随机产生程序产生(如10000个,1000个),再使用各种算法对其进行排序,记录其排序时间,再汇总比较;(3)将每次测试所用的时间,用条形图进行表示,以便比较各种排序的优劣。 三:课程设计的实现 (1)直接插入排序 #include typedef int keytype; struct datatype { keytype key; }; /* int rand(void); void srand(unsigned int seed ); */ #include #include #include #include void InsertSort (datatype a[], int n) //用直接插入法对a[0]--a[n-1]排序 { int i, j; datatype temp; for(i=0; i

while(j > -1 && temp.key <= a[j].key) { a[j+1] = a[j]; j--; } a[j+1] = temp; } } void main() { /*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*/ /*time_t t; srand((unsigned)time(&t));*/ time_t t1,t2; srand((unsigned)GetCurrentTime()); datatype num[10000]; t1=GetCurrentTime(); for(int i=0;i<10000;i++) { num[i].key=rand(); } int n=10000; InsertSort(num,n); for(int j=0;j<10000;j++) cout< /* int rand(void); void srand(unsigned int seed ); */ #include #include #include #include typedef int keytype; struct datatype { keytype key;

数据结构课程设计排序算法总结

排序算法: (1) 直接插入排序 (2) 折半插入排序(3) 冒泡排序 (4) 简单选择排序 (5) 快速排序(6) 堆排序 (7) 归并排序 【算法分析】 (1)直接插入排序;它是一种最简单的排序方法,它的基本操作是将一个记录插入到已排好的序的有序表中,从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。 (2)折半插入排序:插入排序的基本操作是在一个有序表中进行查找和插入,我们知道这个查找操作可以利用折半查找来实现,由此进行的插入排序称之为折半插入排序。折半插入排序所需附加存储空间和直接插入相同,从时间上比较,折半插入排序仅减少了关键字间的比较次数,而记录的移动次数不变。 (3)冒泡排序:比较相邻关键字,若为逆序(非递增),则交换,最终将最大的记录放到最后一个记录的位置上,此为第一趟冒泡排序;对前n-1记录重复上操作,确定倒数第二个位置记录;……以此类推,直至的到一个递增的表。 (4)简单选择排序:通过n-i次关键字间的比较,从n-i+1个记录中选出关键字最小的记录,并和第i(1<=i<=n)个记录交换之。 (5)快速排序:它是对冒泡排序的一种改进,基本思想是,通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。 (6)堆排序: 使记录序列按关键字非递减有序排列,在堆排序的算法中先建一个“大顶堆”,即先选得一个关键字为最大的记录并与序列中最后一个记录交换,然后对序列中前n-1记录进行筛选,重新将它调整为一个“大顶堆”,如此反复直至排序结束。 (7)归并排序:归并的含义是将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。假设初始序列含有n个记录,则可看成是n个有序的子序列,每个子序列的长度为1,然后两两归并,得到n/2个长度为2或1的有序子序列;再两两归并,……,如此重复,直至得到一个长度为n的有序序列为止,这种排序称为2-路归并排序。 【算法实现】 (1)直接插入排序: void InsertSort(SqList &L){ for(i=2;i<=L.length ;i++) if(L.elem[i]L.elem[0];j--) L.elem [j+1]=L.elem [j]; L.elem [j+1]=L.elem[0]; } } (2)折半插入排序:

数据结构课程设计报告

《数据结构课程设计》报告 题目:课程设计题目2教学计划编制 班级:700 学号:09070026 姓名:尹煜 完成日期:2011年11月7日

一.需求分析 本课设的任务是根据课程之间的先后的顺序,利用拓扑排序算法,设计出教学计划,在七个学期中合理安排所需修的所有课程。 (一)输入形式:文件 文件中存储课程信息,包括课程名称、课程属性、课程学分以及课程之间先修关系。 格式:第一行给出课程数量。大于等于0的整形,无上限。 之后每行按如下格式“高等数学公共基础必修6.0”将每门课程的具体信息存入文件。 课程基本信息存储完毕后,接着给出各门课程之间的关系,把每门课程看成顶点,则关系即为边。 先给出边的数量。大于等于0的整形。 默认课程编号从0开始依次增加。之后每行按如下格式“1 3”存储。此例即为编号为1的课程与编号为3的课程之间有一条边,而1为3的前驱,即修完1课程才能修3课程。 例: (二)输出形式:1.以图形方式显示有向无环图

2.以文本文件形式存储课程安排 (三)课设的功能 1.根据文本文件中存储的课程信息(课程名称、课程属性、课程学分、课程之间关系) 以图形方式输出课程的有向无环图。 拓展:其显示的有向无环图可进行拖拽、拉伸、修改课程名称等操作。 2.对课程进行拓扑排序。 3.根据拓扑排序结果以及课程的学分安排七个学期的课程。 4.安排好的教学计划可以按图形方式显示也可存储在文本文件里供用户查看。 5.点击信息菜单项可显示本人的学好及姓名“09070026 尹煜” (四)测试数据(见六测设结果)

二.概要设计 数据类型的定义: 1.Class Graph即图类采用邻接矩阵的存储结构。类中定义两个二维数组int[][] matrix 和Object[][] adjMat。第一个用来标记两个顶点之间是否有边,为画图服务。第二个 是为了实现核心算法拓扑排序。 2.ArrayList list用来存储课程信息。DrawInfo类是一个辅助画图的类,其中 包括成员变量num、name、shuxing、xuefen分别代表课程的编号、名称、属性、 学分。ArrayList是一个DrawInfo类型的数组,主要用来在ReadFile、DrawG、DrawC、SaveFile、Window这些类之间辅助参数传递,传递课程信息。 3.Class DrawInfo, 包括int num;String name;String shuxing;float xuefen;四个成员变量。 4.Class Edge包括int from;int to;double weight;三个成员变量。 5.Class Vertex包括int value一个成员变量。 主要程序的流程图: //ReadFile.java

各种排序算法的总结和比较

各种排序算法的总结和比较 1 快速排序(QuickSort) 快速排序是一个就地排序,分而治之,大规模递归的算法。从本质上来说,它是归并排序的就地版本。快速排序可以由下面四步组成。 (1)如果不多于1个数据,直接返回。 (2)一般选择序列最左边的值作为支点数据。(3)将序列分成2部分,一部分都大于支点数据,另外一部分都小于支点数据。 (4)对两边利用递归排序数列。 快速排序比大部分排序算法都要快。尽管我们可以在某些特殊的情况下写出比快速排序快的算法,但是就通常情况而言,没有比它更快的了。快速排序是递归的,对于内存非常有限的机器来说,它不是一个好的选择。 2 归并排序(MergeSort)

归并排序先分解要排序的序列,从1分成2,2分成4,依次分解,当分解到只有1个一组的时候,就可以排序这些分组,然后依次合并回原来的序列中,这样就可以排序所有数据。合并排序比堆排序稍微快一点,但是需要比堆排序多一倍的内存空间,因为它需要一个额外的数组。 3 堆排序(HeapSort) 堆排序适合于数据量非常大的场合(百万数据)。 堆排序不需要大量的递归或者多维的暂存数组。这对于数据量非常巨大的序列是合适的。比如超过数百万条记录,因为快速排序,归并排序都使用递归来设计算法,在数据量非常大的时候,可能会发生堆栈溢出错误。 堆排序会将所有的数据建成一个堆,最大的数据在堆顶,然后将堆顶数据和序列的最后一个数据交换。接下来再次重建堆,交换数据,依次下去,就可以排序所有的数据。

Shell排序通过将数据分成不同的组,先对每一组进行排序,然后再对所有的元素进行一次插入排序,以减少数据交换和移动的次数。平均效率是O(nlogn)。其中分组的合理性会对算法产生重要的影响。现在多用D.E.Knuth的分组方法。 Shell排序比冒泡排序快5倍,比插入排序大致快2倍。Shell排序比起QuickSort,MergeSort,HeapSort慢很多。但是它相对比较简单,它适合于数据量在5000以下并且速度并不是特别重要的场合。它对于数据量较小的数列重复排序是非常好的。 5 插入排序(InsertSort) 插入排序通过把序列中的值插入一个已经排序好的序列中,直到该序列的结束。插入排序是对冒泡排序的改进。它比冒泡排序快2倍。一般不用在数据大于1000的场合下使用插入排序,或者重复排序超过200数据项的序列。

数据结构课程设计(内部排序算法比较 C语言)

课题:内部排序算法比较 第一章问题描述 排序是数据结构中重要的一个部分,也是在实际开发中易遇到的问题,所以研究各种排算法的时间消耗对于在实际应用当中很有必要通过分析实际结合算法的特性进行选择和使用哪种算法可以使实际问题得到更好更充分的解决!该系统通过对各种内部排序算法如直接插入排序,冒泡排序,简单选择排序,快速排序,希尔排序,堆排序、二路归并排序等,以关键码的比较次数和移动次数分析其特点,并进行比较,估算每种算法的时间消耗,从而比较各种算法的优劣和使用情况!排序表的数据是多种不同的情况,如随机产生数据、极端的数据如已是正序或逆序数据。比较的结果用一个直方图表示。 第二章系统分析 界面的设计如图所示: |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------|

|-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------| |******************************| 请选择操作方式: 如上图所示该系统的功能有: (1):选择 1 时系统由客户输入要进行测试的元素个数由电脑随机选取数字进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 (2)选择 2 时系统由客户自己输入要进行测试的元素进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 (3)选择0 打印“谢谢使用!!”退出系统的使用!! 第三章系统设计 (I)友好的人机界面设计:(如图3.1所示) |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------| |-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------| |******************************| (3.1) (II)方便快捷的操作:用户只需要根据不同的需要在界面上输入系统提醒的操作形式直接进行相应的操作方式即可!如图(3.2所示) |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----(1)随机取数-------| |-----(2)自行输入-------| |-----(0)退出使用-------|

数据结构课程设计报告---几种排序算法的演示(附源代码)

数据结构课程设计报告 —几种排序算法的演示 时间:2010-1-14 一需求分析 运行环境 Microsoft Visual Studio 2005

程序所实现的功能 对直接插入排序、折半插入排序、冒泡排序、简单选择排序、快速排序、堆排序、归并排序算法的演示,并且输出每一趟的排序情况。 程序的输入(包含输入的数据格式和说明) <1>排序种类三输入 <2>排序数的个数的输入 <3>所需排序的所有数的输入 程序的输出(程序输出的形式) <1>主菜单的输出 <2>每一趟排序的输出,即排序过程的输出 二设计说明 算法设计思想 <1>交换排序(冒泡排序、快速排序) 交换排序的基本思想是:对排序表中的数据元素按关键字进行两两比较,如果发生逆序(即排列顺序与排序后的次序正好相反),则两者交换位置,直到所有数据元素都排好序为止。 <2>插入排序(直接插入排序、折半插入排序) 插入排序的基本思想是:每一次设法把一个数据元素插入到已经排序的部分序列的合适位置,使得插入后的序列仍然是有序的。开始时建立一个初始的有序序列,它只包含一个数据元素。然后,从这个初始序列出发不断插入数据元素,直到最后一个数据元素插到有序序列后,整个排序工作就完成了。 <3>选择排序(简单选择排序、堆排序)

选择排序的基本思想是:第一趟在有n个数据元素的排序表中选出关键字最小的数据元素,然后在剩下的n-1个数据元素中再选出关键字最小(整个数据表中次小)的数据元素,依次重复,每一趟(例如第i趟,i=1,…,n-1)总是在当前剩下的n-i+1个待排序数据元素中选出关键字最小的数据元素,作为有序数据元素序列的第i个数据元素。等到第n-1趟选择结束,待排序数据元素仅剩下一个时就不用再选了,按选出的先后次序所得到的数据元素序列即为有序序列,排序即告完成。 <4>归并排序(两路归并排序) 两路归并排序的基本思想是:假设初始排序表有n个数据元素,首先把它看成是长度为1的首尾相接的n个有序子表(以后称它们为归并项),先做两两归并,得n/2上取整个长度为2的归并项(如果n为奇数,则最后一个归并项的长度为1);再做两两归并,……,如此重复,最后得到一个长度为n的有序序列。 程序的主要流程图

内部排序算法的实现与比较

内部排序算法的实现与 比较 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

实验四:内部排序算法的实现与比较 一、问题描述 1.实验题目:在教科书中,各种内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,或大致执行时间。试通过随机数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数,以取得直观感受。 2.基本要求:(1)对常用的内部排序算法进行比较:直接插入排序、简单选择排序、冒泡排序、快速排序、希尔排序、归并排序。 (2利用随机函数产生N(N=30000)个随机整数,作为输入数据作比较;比较的指标为关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换记为3次移动)。 (3)对结果作出简要分析。 3.测试数据:随机函数产生。 二、需求分析 1.程序所能达到的基本可能:通过随机数据产生N个随机数,作为输入数据作比较;对常用的内部排序算法:直接插入排序、简单选择排序、冒泡排序、快速排序、希尔排序、归并排序进行比较:比较的指标为关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换记为3次移动)。最后结果输出各种排序算法的关键字参加的比较次数和关键字的移动次数,并按从小到大排列。 2.输入的形式及输入值范围:随机函数产生的N(N=30000)个随机整数。 3.输出的形式:输出各种排序算法的关键字参加的比较次数和关键字的移动次数。并按从小到大排列。 4.测试数据要求:随机函数产生的N(N=30000)个随机整数。 三、概要设计 1. 所用到得数据结构及其ADT 为了实现上述功能,应以一维数组表示集合数据类型。 int s[N]; int compare[6]={0},move[6]={0},D[N]={0},RS[N]={0}; 基本操作: 数组赋值: for(i=1;i

数据结构课程设计——拓扑排序备课讲稿

数据结构课程设计——拓扑排序

课程设计任务书 学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:计算机科学系 题目: 拓扑排序 初始条件: (1)采用邻接表作为有向图的存储结构; (2)给出所有可能的拓扑序列。 (3)测试用例见严蔚敏《数据结构习题集(C语言版)》p48题7.9图 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 课程设计报告按学校规定格式用A4纸打印(书写),并应包含如下内容: 1. 问题描述 简述题目要解决的问题是什么。 2. 设计 存储结构设计、主要算法设计(用类C/C++语言或用框图描述)、测试用例设计; 3. 调试报告 调试过程中遇到的问题是如何解决的;对设计和编码的讨论和分析。 4. 经验和体会(包括对算法改进的设想) 5. 附源程序清单和运行结果。源程序要加注释。如果题目规定了测试数据,则运行结果要包含这些测试数据和运行输出。 说明: 1. 设计报告、程序不得相互抄袭和拷贝;若有雷同,则所有雷同者成绩均为0分。 2. 凡拷贝往年任务书或课程设计充数者,成绩一律无效,以0分记。 时间安排: 1.第17周完成,验收时间由指导教师指定 2.验收地点:实验中心 3.验收内容:可执行程序与源代码、课程设计报告书。 指导教师签名: 2013年6月14日

系主任(或责任教师)签名:年月日 拓扑排序 目录 1问题描述 2具体设计 2.1存储结构设计 2.2主要算法设计 2.2.1拓扑排序的算法总体设计 2.2.2将有向图表示为邻接表 2.2.3拓扑排序函数的设计 2.2.4顺序表的运算设计 2.3测试用例设计 3调试报告 3.1设计和编码的分析 3.2调试过程问题及解决 4经验与体会 5用户使用说明 6参考文献

数据结构 课程设计报告(排序算法比较)

数据结构课程设计报告 学院:计算机科学与工程 专业:计算机科学与技术 班级:09级班 学号: 姓名: 指导老师: 时间: 2010年12月

一、课程设计题目:1、哈夫曼编码的实现 2、城市辖区地铁线路设计 3、综合排序算法的比较 二、小组成员: 三、题目要求: 1.哈夫曼编码的实现 (1)打开若干篇英文文章,统计该文章中每个字符出现的次数,进一步统一各字符出现的概率。 (2)针对上述统计结果,对各字符实现哈夫曼编码 (3)对任意文章,用哈夫曼编码对其进行编码 (4)对任意文章,对收到的电文进行解码 2.某城市要在其各个辖区之间修建地铁来加快经济发展,但由于建设地铁的费用昂贵,因此需要合理安排地铁的建设路线。 (1)从包含各辖区的地图文件中读取辖区的名称和各辖区的直接距离 (2)根据上述读入的信息,给出一种铺设地铁线路的解决方案。使乘客可以沿地铁到达各个辖区,并使总的建设费用最小。 (3)输出应该建设的地铁路线及所需要建设的总里程信息。 3.综合排序算法的比较 各种内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,或大概的执行时间。试通过随机的数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动的次数。 (1)对以下各种常用的内部排序算法进行比较: 直接插入排序,折半插入排序,二路归并排序,希尔排序,冒泡排序,快速排序,简单选择排序,堆排序,归并排序,基数排序。 (2)待排序的表长不少于100,要求采用随机数。 (3)至少要用5组不同的输入数据做比较:比较的次数为有关键字参加的比较次数和关键字移动的次数 (4)改变数据量的大小,观察统计数据的变化情况。 (5)对试验统计数据进行分析。对各类排序算法进行综合评价。 四、项目安排: 1、小组内分工合作 分工:负责哈夫曼编码的实现,负责城市辖区地铁线路设计,负责综合排序算法的比较。 合作:组内,组外进行交流,组长帮助解决组员的在项目过程中的困难,并控制进度。 五、完成自己的任务:

内部排序算法的实现与比较

实验四:内部排序算法的实现与比较 一、问题描述 1.实验题目:在教科书中,各种内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,或大致执行时间。试通过随机数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数,以取得直观感受。2.基本要求:(1)对常用的内部排序算法进行比较:直接插入排序、简单选择排序、冒泡排序、快速排序、希尔排序、归并排序。 (2利用随机函数产生N(N=30000)个随机整数,作为输入数据作比较;比较的指标为关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换记为3次移动)。 (3)对结果作出简要分析。 3.测试数据:随机函数产生。 二、需求分析 1.程序所能达到的基本可能:通过随机数据产生N个随机数,作为输入数据作比较;对常用的内部排序算法:直接插入排序、简单选择排序、冒泡排序、快速排序、希尔排序、归并排序进行比较:比较的指标为关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换记为3次移动)。最后结果输出各种排序算法的关键字参加的比较次数和关键字的移动次数,并按从小到大排列。 2.输入的形式及输入值范围:随机函数产生的N(N=30000)个随机整数。 3.输出的形式:输出各种排序算法的关键字参加的比较次数和关键字的移动次数。并按从小到大排列。 4.测试数据要求:随机函数产生的N(N=30000)个随机整数。 三、概要设计 1. 所用到得数据结构及其ADT 为了实现上述功能,应以一维数组表示集合数据类型。 int s[N]; int compare[6]={0},move[6]={0},D[N]={0},RS[N]={0}; 基本操作: 数组赋值: for(i=1;i

几种排序算法的平均性能比较(实验报告)

实验课程:算法分析与设计 实验名称:几种排序算法的平均性能比较(验证型实验) 实验目标: (1)几种排序算法在平均情况下哪一个更快。 (2)加深对时间复杂度概念的理解。 实验任务: (1)实现几种排序算法(selectionsort, insertionsort,bottomupsort,quicksort, 堆排序)。对于快速分类,SPLIT中的划分元素采用三者A(low),A(high),A((low+high)/2)中其值居中者。(2)随机产生20组数据(比如n=5000i,1≤i≤20)。数据均属于围(0,105)的整数。对于同一组数据,运行以上几种排序算法,并记录各自的运行时间(以毫秒为单位)。 (3)根据实验数据及其结果来比较这几种分类算法的平均时间和比较次数,并得出结论。实验设备及环境: PC;C/C++等编程语言。 实验主要步骤: (1)明确实验目标和具体任务; (2)理解实验所涉及的几个分类算法; (3)编写程序实现上述分类算法; (4)设计实验数据并运行程序、记录运行的结果; (5)根据实验数据及其结果得出结论; (6)实验后的心得体会。 问题分析(包括问题描述、建模、算法的基本思想及程序实现的技巧等): 选择排序:令A[1…n]为待排序数组,利用归纳法,假设我们知道如何对后n-1个元素排序,即对啊[A…n]排序。对某个j,1<=j<=n,设A[j]是最小值。首先,如果就!=1,我们交换A[1]和A[j]。然后由假设,已知如何对A[2..n]排序,因此可对在A[2…n]中的元素递归地排序。可把递归改为迭代。算法程序实现如下: void SelectionSort(int *Array,int n,int &c) { int i,j,k; int aa; c=0; for(i=0;i

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