数据结构实验三报告Word格式文档下载.docx

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二、实验内容

1.随机产生N（N=10000）个0~99之间的整数,分别用你实现的慢速、快速排序算法对产生的N个整数进行排序,输出排序所需要的时间,以及排序完成后第1个、第100个、第1000个、第10000个数的值。

2.当N=100000时,重新完成排序，并计算时间。

3.比较N=10000和N=100000的排序所需要的时间,分析排序算法时间复杂度与规模N的关系,得出你的结论。

三、实验过程

1、

（1）N=10000时，冒泡排序

#include<

stdio.h>

windows.h>

#include<

iostream.h>

constintN=10000;

voidmain（）

{

LARGE_INTEGERbegin,end,freq;

doubletime;

QueryPerformanceFrequency（&

freq）;

QueryPerformanceCounter（&

begin）;

intarray[N];

inti=0;

for（i=0;

i<

N;

i++）

array[i]=rand（）%100;

/*随机产生一万个数*/

intj=0;

intt=0;

intf=0;

for（i=0;

N-1;

i++）/*外循环控制排序的总趟数*/

{

f=0;

/*本趟排序开始前，交换标志应为假*/

for（j=N-1;

j>

i;

j--）/*内循环控制一趟排序的进行*/

if（array[j]<

array[j-1]）/*相邻元素进行比较，若逆序就交换*/

t=array[j];

array[j]=array[j-1];

array[j-1]=t;

f=1;

/*发生了交换，故将交换标志置为真*/

}

if（f==0）/*本趟排序未发生交换，提前终止算法*/

break;

}

/*

printf（"

第%d趟排序结果：

\n"

i+1）;

PrintArray（array,n）;

*/

intk;

for（k=0;

k<

k++）

cout<

<

array[k]<

"

"

;

cout<

第100,第1000,第10000个数是:

endl;

array[99]<

"

array[999]<

array[9999]<

end）;

time=（end.QuadPart-begin.QuadPart）/（double）freq.QuadPart;

endl<

time;

输出结果为：

（2）N=10000时，快速排序（希尔排序）

constintn=10000;

inta[n];

for（intp=0;

p<

n;

p++）

{a[p]=rand（）%100;

inti,j,gap;

for（gap=n/2;

gap>

0;

gap/=2）

for（i=0;

i<

gap;

i++）

{

for（j=i+gap;

j<

n;

j+=gap）

if（a[j]<

a[j-gap]）

inttemp=a[j];

intk=j-gap;

while（k>

=0&

&

a[k]>

temp）

a[k+gap]=a[k];

k-=gap;

}

a[k+gap]=temp;

for（intk=0;

a[k]<

所需时间是"

第100,1000,10000个数是:

a[99]<

a[999]<

a[9999]<

2、

（1）N=100000时，冒泡排序

输出为

（2）当N=100000时，快速排序（希尔排序）

输出为：

3、分析时间复杂度与N的关系

我们由以上的程序输出结果可知，在N=10000时，冒泡排序所需要的时间是0.48421秒，在N=10000时，希尔排序所需要的时间是0.0577653秒。

而在N=100000时，冒泡排序所需要的时间是49.8356秒，希尔排序所需要的时间是0.41885秒。

对比可知，在相同的数据规模下，希尔排序比冒泡排序速度快得多，效率更高。

而对于同种排序算法，数据规模越大，耗时越长。

四、实验总结

这次数据结构试验，极大的加深了我对于冒泡排序和希尔排序的认识和理解。

冒泡排序，就是讲相邻的两个元素进行比较，将小的调到前面，大的调到后面，重复N-1次。

希尔排序：

先取一个小于n的整数d1

作为第一个增量，把文件的全部记录分成d1个组。

所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。

先在各组内进行直接插入排序；

然后，取第二个增量

d2<

d1重复上述的分组和排序，直至所取的增量dt=1（dt<

dt-l<

…<

d1），即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。

另外，本次实验是数据结构上机实验的最后一个。

经过一个学期的学习，我在学习这门课的过程中，我感受到了自己亲自动手编程序、调试序的重要性，我们要熟悉C++的语法、理解数据结构算法，体会调试的思想，最好的一个手段就是自己动手编程、调试，这会比我们一味的看书效果好得多。

比较遗憾的是本次编程并不完全是自己编写的，中间有些部分是参考的老师的代码，以及网上的算法，但还是有较多的自主编写的代码。

相信以后即使没有数据结构的课程，没有上机课，我还是会继续学习数据结构。

毕竟数据结构是一门深奥的学科，我感觉自己知道的太少了，我想要知道更多。