实验八(数据结构) 排序
2011-2012学年第一学期
数据结构课内实验报告
实验八排序（设计性）
姓名：龙玲
学号：0941*******
班级：信息与计算科学092班
指导老师:肖小克老师
日期：2011年12月2日
实验名称排序
实验地点综合楼214 实验时间2011-12-2
实验成绩指导指导教师签名
一、实验目的及任务
掌握各种排序方法的基本思想、排序过程、算法实现，能进行时间和空间性能的分析，根据实际问题的特点和要求选择合适的排序方法。比较各种算法的运行速度。
二、实验内容与步骤
实验内容：
1. 实现直接排序、冒泡、直接选择、快速排序算法。
2 任意输入关键字序列，采用不同的排序方法进行排序。
实验步骤：
1.根据实验内容编程；
2. 上机调试、得出正确的运行程序。
3.写出实验报告（包括源程序和运行结果）。
三、实验结果
四、附件
#include
#include
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR
#define OVERFLOW -2
#define MAXSIZE 20 //一个用作示例的小顺序表的最大长度#define LT(a,b) ((a)<(b))
#define LQ(a,b) ((a)<=(b))
typedef int KeyType;//定义关键字类型为整数类型typedef int InfoType;
typedef struct
{
KeyType key;//关键字项
InfoType otherinfo;//其他数据项
}RedType;//记录类型
typedef struct
{
RedType r[MAXSIZE+1];//r[0]闲置或用作哨兵单元
int length;//顺序表长度
}SqList;//顺序表类型
int InitList_Sq(SqList &L)
{
//构造一个空的顺序表L。
int i;
printf("请输入待排序的记录的个数：");
scanf("%d",&L.length);
printf("请输入待排序的记录的关键字（整型数）：");
for(i=1;i<=L.length;i++)
scanf("%d",&L.r[i]);
return OK;
}
void Print_Sq(SqList &L) //输出
{
int i;
for(i=1;i<=L.length;i++)
{
printf("%4d",L.r[i]);
}
printf("\n");
}
//------------插入排序---
void InsertSort(SqList &L)
{//对顺序表L作直接插入排序。
int i,j;
for(i=2;i<=L.length;++i)
if(LT(L.r[i].key,L.r[i-1].key))//“<”，需将L.r[i]插入有序子表
{
L.r[0]=L.r[i];//复制为哨兵
L.r[i]=L.r[i-1];
for(j=i-2;LT(L.r[0].key,L.r[j].key);--j)
L.r[j+1]=L.r[j];//记录后移
L.r[j+1]=L.r[0];//插入到正确位置
}
}
//--------------冒泡排序---
void BubbleSort(SqList &L)
{//L.r是待排序的文件，采用自下向上扫描，对L.r做冒泡排序
int i,j;
int exchange; // 交换标志
for(i=1;i {// 最多做 n-1 趟排序 exchange=FALSE; // 本趟排序开始前，交换标志应为假 for(j=L.length-1;j>=i;j--) // 对当前无序区 R[i..n] 自下向上扫描 if(LT(L.r[j+1].key,L.r[j].key)) { // 交换记录 L.r[0]=L.r[j+1]; //L.r[0]不是哨兵，仅做暂存单元 L.r[j+1]=L.r[j]; L.r[j]=L.r[0]; 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; } } //-----------快速排序--- int Partition(SqList &L,int low,int high) {//交换顺序表L中子表r[low..high]的记录，枢轴记录到位，并返回其所在位置，此时//在它之前（后）的记录均不大（小）于它。 KeyType pivotkey; L.r[0]=L.r[low];//用子表的第一个记录作枢轴记录 pivotkey=L.r[low].key;//枢轴记录关键字 while(low {//从表的两端交替地向中间扫描 while (low L.r[low]=L.r[high];//将比枢轴记录小的记录移到低端 while (low L.r[high]=L.r[low];//将比枢轴记录大的记录移到高端 } L.r[low]=L.r[0];//枢轴记录到位 return low;//返回枢轴位置 } void QSort(SqList &L,int low,int high) {//对顺序表L中的子序列L.r[low..high]进行快速排序 int pivotloc; if(low {//长度大于1 pivotloc=Partition(L,low,high);//将L.r[low..high]一分为二 QSort(L,low,pivotloc-1);//对低子表递归排序pivotloc是枢轴位置QSort(L,pivotloc+1,high);//对高子表递归排序 } } void QuickSort(SqList &L) {//对顺序表L作快速排序。 QSort(L,1,L.length); } //----------归并排序--- void Merge(RedType SR[],RedType TR[],int i,int m,int n) {//将有序的SR[i..m]和SR[m+1..n]归并为有序的TR[i..n] int j,k; for(j=m+1,k=i;i<=m&&j<=n;++k) {//将SR中记录由小到大地并入TR if LQ(SR[i].key,SR[j].key) TR[k]=SR[i++]; else TR[k]=SR[j++]; } if(i<=m)//TR[k..n]=SR[i..m];将剩余的SR[i..m]复制到TR while(k<=n&&i<=m) TR[k++]=SR[i++]; if(j<=n)//将剩余的SR[j..n]复制到TR while(k<=n&&j<=n) TR[k++]=SR[j++]; } void MSort(RedType SR[],RedType TR1[],int s,int t) {//将SR[s..t]归并排序为TR1[s..t]。 int m; RedType TR2[20]; if(s==t) TR1[t] = SR[s]; else { m=(s+t)/2;//将SR[s..t]平分为SR[s..m]和SR[m+1..t] MSort(SR,TR2,s,m);//递归地将SR[s..m]归并为有序的TR2[s..m] MSort(SR,TR2,m+1,t);//将SR[m+1..t]归并为有序的TR2[m+1..t] Merge(TR2,TR1,s,m,t);//将TR2[s..m]和TR2[m+1..t]归并到TR1[s..t] } } void MergeSort(SqList &L) {// 对顺序表L作归并排序。 MSort(L.r, L.r, 1, L.length); } //-----------堆排序--- void HeapAdjust(SqList &H,int s,int m) {//已知H.r[s..m]中记录的关键字除H.r[s].key之外均满足堆的定义，//本函数调整H.r[s]的关键字，使H.r[s..m]成为一个大顶堆 //（对其中记录的关键字而言） int j; RedType rc; rc=H.r[s]; for(j=2*s;j<=m;j*=2) {//沿key较大的孩子结点向下筛选 if(j H.r[s]=H.r[j]; s=j; } H.r[s]=rc;//插入 } void HeapSort(SqList &H) {//对顺序表H进行堆排序。 int i; RedType temp; for(i=H.length/2;i>0;--i)//把H.r[1..H.length]建成大顶堆HeapAdjust(H,i,H.length); for(i=H.length;i>1;--i) { temp=H.r[i]; H.r[i]=H.r[1]; H.r[1]=temp;//将堆顶记录和当前未经排序子序列Hr[1..i]中 //最后一个记录相互交换 HeapAdjust(H,1,i-1);//将H.r[1..i-1]重新调整为大顶堆 } } void main() { SqList S; printf("---------- 五种排序算法 ----------\n"); InitList_Sq(S); printf(" 1.简单插入排序\n"); InsertSort(S); Print_Sq(S); printf(" 2.冒泡排序\n"); BubbleSort(S); Print_Sq(S); printf(" 3.快速排序\n"); QuickSort(S); Print_Sq(S); printf(" 4.归并排序\n"); MergeSort(S); Print_Sq(S); printf(" 5.堆排序\n"); HeapSort(S); Print_Sq(S); }