算法设计技能训练报告Word下载.docx
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致谢9
参考文献10
课题任务描述
利用随机函数产生N个随机整数(20000以上),对这些数进行多种方法进行排序。
要求:
至少采用三种方法实现上述问题求解(提示,可采用的方法有插入排序、希尔排序、起泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序)。
并把排序后的结果保存在不同的文件中。
统计每一种排序方法的性能(以上机运行程序所花费的时间为准进行对比),找出其中两种较快的方法。
如果采用4种或4种以上的方法者,可适当加分。
系统设计
功能模块设计
数据结构设计
intA[n];
srand(time(0));
for(inti=0;
i<
n;
i++)
A[i]=rand()%n;
利用数组A进行生成随机数组然后进行排序
structnode
{
intindex;
node*next;
};
classMyLis
private:
node*head;
intlength;
利用链表进行排序
算法设计
1.直接插入排序
原理:
将数组分为无序区和有序区两个区,然后不断将无序区的第一个元素按大小顺序插入到有序区中去,最终将所有无序区元素都移动到有序区完成排序。
2.希尔排序
又称增量缩小排序。
先将序列按增量划分为元素个数相同的若干组,使用直接插入排序法进行排序,然后不断缩小增量直至为1,最后使用直接插入排序完成排序。
要点:
增量的选择以及排序最终以1为增量进行排序结束。
1.冒泡排序
将序列划分为无序和有序区,不断通过交换较大元素至无序区尾完成排序。
设计交换判断条件,提前结束以排好序的序列循环
2.快速排序
不断寻找一个序列的中点,然后对中点左右的序列递归的进行排序,直至全部序列排序完成,使用了分治的思想。
1.直接选择排序
将序列划分为无序和有序区,寻找无序区中的最小值和无序区的首元素交换,有序区扩大一个,循环最终完成全部排序。
.堆排序
利用大根堆或小根堆思想,首先建立堆,然后将堆首与堆尾交换,堆尾之后为有序区。
归并排序
将原序列划分为有序的两个序列,然后利用归并算法进行合并,合并之后即为有序序列。
测试
图
图
结论
(1)平方阶(O(n2))排序
一般称为简单排序,例如直接插入、直接选择和冒泡排序;
(2)线性对数阶(O(nlgn))排序
如快速、堆和归并排序;
(3)O(n1+£)阶排序
£是介于0和1之间的常数,即0<
£<
1,如希尔排序;
(4)线性阶(O(n))排序
如桶、箱和基数排序。
各种排序方法比较
简单排序中直接插入最好,快速排序最快,当文件为正序时,直接插入和冒泡均最佳。
影响排序效果的因素
因为不同的排序方法适应不同的应用环境和要求,所以选择合适的排序方法应综合考虑下列因素:
①待排序的记录数目n;
②记录的大小(规模);
③关键字的结构及其初始状态;
④对稳定性的要求;
⑤语言工具的条件;
⑥存储结构;
⑦时间和辅助空间复杂度等。
不同条件下,排序方法的选择
(1)若n较小(如n≤50),可采用直接插入或直接选择排序。
当记录规模较小时,直接插入排序较好;
否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人,应选直接选择排序为宜。
(2)若文件初始状态基本有序(指正序),则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜;
(3)若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法:
快速排序、堆排序或归并排序。
快速排序是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法,当待排序的关键字是随机分布时,快速排序的平均时间最短;
堆排序所需的辅助空间少于快速排序,并且不会出现快速排序可能出现的最坏情况。
这两种排序都是不稳定的。
若要求排序稳定,则可选用归并排序。
但本章介绍的从单个记录起进行两两归并的
排序算法并不值得提倡,通常可以将它和直接插入排序结合在一起使用。
先利用直接插入排序求得较长的有序子文件,然后再两两归并之。
因为直接插入排序是稳定的,所以改进后的归并排序仍是稳定的。
排序算法的稳定性
1)稳定的:
如果存在多个具有相同排序码的记录,经过排序后,这些记录的相对次序仍然保持不变,则这种排序算法称为稳定的。
插入排序、冒泡排序、归并排序、分配排序(桶式、基数)都是稳定的排序算法。
2)不稳定的:
否则称为不稳定的。
直接选择排序、堆排序、shell排序、快速排序都是不稳定的排序算法
致谢
谢我的老师,他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样;
他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。
这片论文的每个实验细节和每个数据,都离不开你的细心指导。
而你开朗的个性和宽容的态度,帮助我能够很快的融入我们这个新的实验室
感谢我的同门,谢谢你们给予我的帮助!
感谢我的朋友,感谢你们在我失意时给我鼓励,在失落时给我支持,感谢你们和我一路走来,让我在此过程中倍感温暖!
感谢我的家人——我的父母、姐姐和弟弟。
没有你们,就不会有今天的我!
我一直感恩,感恩于我可以拥有一个如此温馨的家庭,让我所有的一切都可以在你们这里得到理解与支持,得到谅解和分担。
我爱你们,爱我们的家!
一个人的成长绝不是一件孤立的事,没有别人的支持与帮助绝不可能办到。
我感谢可以有这样一个空间,让我对所有给予我关心、帮助的人说声“谢谢”!
今后,我会继续努力,好好工作!
好好学习!
好好生活!
!
参考文献
1刘国钧,陈绍业,王凤翥.图书馆目录.第1版.北京:
高等教育出版社,1957
2傅承义,陈运泰,祁贵中.地球物理学基础.北京:
科学出版社,1985,447
3华罗庚,王元.论一致分布与近似分析.中国科学,1973(4):
339~357
4张筑生.微分半动力系统的不变集研究:
[学位论文],北京:
数学系统学研究所,1983
5BorkoH,BernierCL.Indexingconceptsandmethods.NewYork:
AcademicPr,1978
6《机程序设计艺术》英文名称:
TheArtofComputerProgramming
作者:
《计算机导论》
名称:
IntroductiontoAlgorithms
ThomasH.Cormen,CharlesE.Leiserson,RonaldL.Rivest,CliffordStein
《C语言程序设计实用教程》全面介绍了C语言的基础知识和程序设计方法,共分为三部分,由浅到深,再到综合应用。
第一部分是基础知识的应用,包括第1章到第3章;
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《C语言程序设计实用教程》可以作为高职高专各专业学生的教材,也可以作为普通高等院校各专业学生的教材,还可以作为全国计算机等级考试(二级C语言程序设计)的辅导
werbyYOZOSOFT
代码
#include<
iostream>
fstream>
usingnamespacestd;
>
#definen2000
#definelj20
classMyList
public:
MyList()
{
head=NULL;
入排序"
<
endl;
cout<
"
2.希尔排序"
3.起泡排序"
4.快速排序"
5.选择排序"
6.堆排序"
7.归并排序"
8.链表的冒泡排序"
请输入选择:
intm;
cin>
m;
switch(m){
case1:
InsertionSort(A,n);
output(A);
cout<
已经进行插入排序"
结果已存入文件"
break;
case2:
ShellSort(A,n);
已经进行希尔排序"
case3:
bubblesort(A,n);
已经进行起泡排序"
case4:
quickSort(A,0,n-1);
output(A);
已经进行快速排序"
case5:
SelectSort(A,n);
已经进行选择排序"
case6:
HeapSort(A,n);
已经进行堆排序"
case7:
mergeSort(A,0,n-1);
已经进行归并排序"
case8:
冒泡排序的结果为"
paixu();
链表的冒泡排序"
break;
default:
您的输入有误"
请重新输入"
}
return0;
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