完整word版数据结构实验9排序子系统.docx

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完整word版数据结构实验9排序子系统

实验9：

排序子系统

1．实验目的

（1）掌握常用排序方法的基本思想。

（2）通过实验加深理解各种排序算法。

（3）通过实验掌握各种排序方法的时间复杂度分析。

（4）了解各种排序方法的优缺点及适用范围。

2．实验内容

（1）编写直接插入排序程序。

（2）编写希尔排序程序。

（3）编写冒泡排序程序。

（4）编写快速排序程序。

（5）编写选择排序程序。

（6）编写归并排序程序。

（7）编写堆排序程序。

（8）程序执行时，要求能显示每一趟的排序结果。

（9）设计一个选择式菜单，以菜单方式选择上述排序程序。

排序子系统

***************************************************

*1------------更新排序数据*

*2------------直接插入排序*

*3------------希尔排序*

*4------------冒泡排序*

*5------------快速排序*

*6------------选择排序*

*7------------归并排序*

*8------------堆排序*

*0------------返回*

***************************************************

请选择菜单号（0--8）：

3．实验程序

#include

#include

#include

#defineL8

#defineFALSE0

#defineTURE1

typedefstruct

{

intkey;

charotherinfo;

}RecType;

typedefRecTypeSeqlist[L+1];

intnum;

SeqlistR;

voidInsertsort（）;

voidBubblesort（）;

voidQuickSort（intlow,inthigh）;

voidShellsort（）;

voidSelectsort（）;

voidMergesort（）;

intPartition（inti,intj）;

voidHeap（）;

voidmain（）

{

SeqlistS;

inti,k;

charch1,ch2,q;

printf（"\n\t请输入%d个待排序数据（按【Enter】键分隔）：

\n\t",L）;

for（i=1;i<=L;i++）

{

scanf（"%d",&S[i].key）;

getchar（）;

printf（"\t"）;

}

printf（"\n\t排序数据已经输入完毕！

"）;

ch1='y';

while（ch1=='y'||ch1=='Y'）

{

printf（"\n"）;

printf（"\n\t\t排序子系统"）;

printf（"\n\t\t***************************************************"）;

printf（"\n\t\t*1------------更新排序数据*"）;

printf（"\n\t\t*2------------直接插入排序*"）;

printf（"\n\t\t*3------------希尔排序*"）;

printf（"\n\t\t*4------------冒泡排序*"）;

printf（"\n\t\t*5------------快速排序*"）;

printf（"\n\t\t*6------------选择排序*"）;

printf（"\n\t\t*7------------归并排序*"）;

printf（"\n\t\t*8------------堆排序*"）;

printf（"\n\t\t*0------------返回*"）;

printf（"\n\t\t***************************************************"）;

printf（"\n\t\t请选择菜单号（0--8）：

"）;

scanf（"%c",&ch2）;

getchar（）;

for（i=1;i<=L;i++）

R[i].key=S[i].key;

switch（ch2）

{

case'1':

printf（"\n\t请输入%d个待排序数据（按【Enter】键分隔）：

\n\t",L）;

for（i=1;i<=L;i++）

{

scanf（"%d",&S[i].key）;

getchar（）;

printf（"\t"）;

}

printf（"\n\t排序数据已经输入完毕！

"）;

break;

case'2':

Insertsort（）;break;

case'3':

Shellsort（）;break;

case'4':

Bubblesort（）;break;

case'5':

printf（"\n\t原始数据为（按【Enter】键开始排序）：

"）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

num=0;

QuickSort（1,L）;

printf（"\n\t排序的最终结果是：

"）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

printf（"\n"）;break;

case'6':

Selectsort（）;break;

case'7':

Mergesort（）;break;

case'8':

Heap（）;break;

case'0':

ch1='n';break;

default:

printf（"\n\t输入出错！

"）;

}

if（ch2!

='0'）

{

if（ch2=='2'||ch2=='3'||ch2=='4'||ch2=='5'||ch2=='6'||ch2=='7'||ch2=='8'）

printf（"\n\t排序输出完毕！

"）;

printf（"\n\n\t按回车键返回。

"）;

q=getchar（）;

if（q!

='\xA'）

{

getchar（）;

ch1='n';

}

}

}

}

voidInsertsort（）

{

inti,j,k,m=0;

printf（"\n\t原始数据为（按【Enter】键开始排序）：

"）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

for（i=2;i<=L;i++）

{

if（R[i].key

{

R[0]=R[i];j=i-1;

while（R[0].key

{

R[j+1]=R[j];

j--;

}

R[j+1]=R[0];

}

m++;

printf（"\t第%d趟排序结果为（按【Enter】键继续）：

",m）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

}

printf（"\n\t排序的最终结果是：

"）;

for（i=1;i<=L;i++）

printf（"%5d",R[i].key）;

printf（"\n"）;

}

voidShellsort（）

{

inti,j,gap,x,m=0,k;

printf（"\n\t原始数据为（按【Enter】键开始排序）：

"）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

gap=L/2;

while（gap>0）

{

for（i=gap+1;i<=L;i++）

{

j=i-gap;

while（j>0）

{

if（R[j].key>R[j+gap].key）

{

x=R[j].key;R[j].key=R[j+gap].key;

R[j+gap].key=x;

j=j-gap;

}

else

j=0;

}

}

gap=gap/2;

m++;

printf（"\t第%d趟排序结果为（按【Enter】键继续）：

",m）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

}

printf（"\n\t排序的最终结果是：

"）;

for（i=1;i<=L;i++）

printf（"%5d",R[i].key）;

printf（"\n"）;

}

voidBubblesort（）

{

inti,j,k;

intexchange;

printf（"\n\t原始数据为（按【Enter】键开始排序）：

"）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

for（i=1;i<=L;i++）

{

exchange=FALSE;

for（j=L;j>=i+1;j--）

if（R[j].key

{

R[0].key=R[j].key;

R[j].key=R[j-1].key;

R[j-1].key=R[0].key;

exchange=TURE;

}

if（exchange）

{

printf（"\t第%d趟排序结果为（按【Enter】键继续）：

",i）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

}

}

printf（"\n\t排序的最终结果是：

"）;

for（i=1;i<=L;i++）

printf（"%5d",R[i].key）;

printf（"\n"）;

}

intPartition（inti,intj）

{

RecTypepirot=R[i];

while（i

{

while（i=pirot.key）

j--;

if（i

R[i++]=R[j];

while（i

i++;

if（i

R[j--]=R[i];

}

R[i]=pirot;

returni;

}

voidQuickSort（intlow,inthigh）

{

intpirotpos,k;

if（low

{

pirotpos=Partition（low,high）;

num++;

printf（"\t第%d趟排序结果为（按【Enter】键继续）：

",num）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

QuickSort（low,pirotpos-1）;

QuickSort（pirotpos+1,high）;

}

}

voidSelectsort（）

{

inti,j,k,h;

printf（"\n\t原始数据为（按【Enter】键开始排序）：

"）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

for（i=1;i<=L;i++）

{

h=i;

for（j=i+1;j<=L;j++）

if（R[j].key

h=j;

if（h!

=j）

{

R[0]=R[i];

R[i]=R[h];

R[h]=R[0];

}

printf（"\t第%d趟排序结果为（按【Enter】键继续）：

",i）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

}

printf（"\n\t排序的最终结果是：

"）;

for（i=1;i<=L;i++）

printf（"%5d",R[i].key）;

printf（"\n"）;

}

voidMerge（intlow,intmm,inthigh）

{

inti=low,j=mm+1,p=0;

RecType*R1;

R1=（RecType*）malloc（（high-low+1）*sizeof（RecType））;

if（!

R1）

printf（"\n\t内存容量不够！

"）;

while（i<=mm&&j<=high）

R1[p++]=（R[i].key<=R[j].key）?

R[i++]:

R[j++];

while（i<=mm）

R1[p++]=R[i++];

while（i<=high）

R1[p++]=R[j++];

for（p=0,i=low;i<=high;p++,i++）

R[i]=R1[p];

}

voidMergePass（intlength）

{

inti;

for（i=1;i+2*length-1<=L;i=i+2*length）

Merge（i,i+length-1,i+2*length-1）;

if（i+length-1

Merge（i,i+length-1,L）;

}

voidMergesort（）

{

intlength,k,m=0;

printf（"\n\t原始数据为（按【Enter】键开始排序）：

"）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

for（length=1;length

{

MergePass（length）;

m++;

printf（"\t第%d趟排序结果为（按【Enter】键继续）：

",m）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

}

printf（"\n\t排序的最终结果是：

"）;

for（k=1;k<=L;k++）

printf（"%5d",R[k].key）;

printf（"\n"）;

}

voidCreateHeap（introot,intindex）

{

intj,temp,finish;

j=2*root;

temp=R[root].key;

finish=0;

while（j<=index&&finish==0）

{

if（j

if（R[j].key

j++;

if（temp>=R[j].key）

finish=1;

else

{

R[j/2].key=R[j].key;

j=j*2;

}

}

R[j/2].key=temp;

}

voidHeapSort（）

{

inti,j,temp,k;

for（i=（L/2）;i>=1;i--）

CreateHeap（i,L）;

for（i=L-1,k=1;i>=1;i--,k++）

{

temp=R[i+1].key;

R[i+1].key=R[1].key;

R[1].key=temp;

CreateHeap（1,i）;

printf（"\t第%d趟排序结果为（按【Enter】键继续）：

",k）;

for（j=1;j<=L;j++）

printf（"%5d",R[j].key）;

getchar（）;

printf（"\n"）;

}

}

voidHeap（）

{

inti;

printf（"\n\t原始数据为（按【Enter】键开始排序）：

"）;

for（i=1;i<=L;i++）

printf（"%5d",R[i].key）;

printf（"\n\t"）;

getchar（）;

HeapSort（）;

printf（"\n\t排序的最终结果是：

"）;

for（i=1;i<=L;i++）

printf（"%5d",R[i].key）;

printf（"\n"）;

}

5．实验小结

这次试验，我也和以前一样把代码打完运行之后运行找错，结果又有错误了，两个地方漏了“;”，一运行就提示我错误信息，在我改正之后才能够顺利运行程序代码。

这次试验，我也遇到了很奇怪的问题，菜单中的第七个选项无法运行，以选择“7”就会弹出一个框框，让我“调试程序”活着“退出程序”的错误提示。

所以就直接关了后重新运行了一次，重新运行后就没有去选择7，其他的试过，能很好地给出我要的结果。

我想，会不会是因为我的系统是Win7的关系，才会出现这种提示嘛！

？

就算不是也无所谓了，归并排序也不是我们要考试的，我们主要掌握直接插入排序、希尔排序和冒泡排序就行了老师说，我也就没多想什么。

这章主要讲的是排序，排序是将数据的任意序列，重新排列成一个按关键字有序排列的序列，整过过程全部在内存进行的排序称为内排序。