实验九各种排序算法性能比较.docx

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实验九各种排序算法性能比较

课程名称:

《数据结构》课程设计

课程设计题目:

9、各种排序算法性能比较

姓名:

费富增

院系:

计算机学院

专业:

计算机科学与技术

年级:

2012

学号:

E01214108

指导教师:

王爱平

2014年10月17日

目录

1课程的目的………………………………………………………………1

2需求分析………………………………………………………………………1

3课程设计报告内容……………………………………………………………1

3.1概要设计……………………………………………………………………1

3.2详细设计……………………………………………………………………2

3.3调试分析……………………………………………………………………9

3.4用户手册……………………………………………………………………9

3.5测试结果……………………………………………………………………9

3.6程序清单……………………………………………………………………9

4小结…………………………………………………………………………9

5参考文献………………………………………………………………9

1.课程设计的目的

（1）熟练使用C语言编写程序，解决实际问题;

（2）了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力;

（3）初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能;

（4）提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力;

2.需求分析

（1）使用数组来存放产生的2000个随机数

（2）编写统计程序运行时间的函数

（3）编写快速排序、冒泡排序、插入排序、梳排序四种排序算法的函数

（4）编写主函数，控制程序运行

3文件串的加密的设计

3.1概要设计

1.函数

（1）使用四种排序算法：

插入排序、冒泡排序、快速排序、梳排序

（2）使用clock（）函数来统计每种排序方法的计算时间。

流程图：

3.2详细设计

源程序：

#include

#include

#include

#defineMAX40000

voidinsertSort（inta[],intlen）//插入排序

{

inti,j,temp;

for（i=1;i

{

temp=a[i];

for（j=i-1;j>=0;j--）

{

if（a[j]>temp）

{

a[j+1]=a[j];

}else

{

break;

}}

a[j+1]=temp;

}}

voidBubble（inta[],intlen）//冒泡排序

{

intlength=len;

inti=0;

intj=0;

for（i=0;i

{

for（j=0;j

{

if（a[j]>a[j+1]）

{

inttemp=a[j];

a[j]=a[j+1];

a[j+1]=temp;

}

}

length--;

j=0;

}

}

intpartions（intl[],intlow,inthigh）//快速排序

{

intprvotkey=l[low];

l[0]=l[low];

while（low

{

while（low=prvotkey）

--high;

l[low]=l[high];

while（low

++low;

l[high]=l[low];

}

l[low]=l[0];

returnlow;

}

voidqsort（intl[],intlow,inthigh）

{

intprvotloc;

if（low

{

prvotloc=partions（l,low,high）;

qsort（l,low,prvotloc-1）;

qsort（l,prvotloc+1,high）;

}

}

voidquicksort（intl[],intn）

{

qsort（l,1,n）;

}

voidcombsort（inta[],intn）//梳排序

{

floatshrink_factor=1.3;

intgap=n,swapped=1,swap,i;

while（（gap>1）||swapped）

{

if（gap>1）gap=gap/shrink_factor;

swapped=0;

i=0;

while（（gap+i）

{

if（a[i]-a[i+gap]>0）

{

swap=a[i];

a[i]=a[i+gap];

a[i+gap]=swap;

swapped=1;

}

++i;

}}}

intmain（）

{printf（"正在进行排序，请稍等：

\n"）;

printf（".......\n"）;

intnumber[MAX]={0};

intnumber1[MAX]={0};

intnumber2[MAX]={0};

intnumber3[MAX]={0};

intnumber4[MAX]={0};

inti;

srand（（unsigned）time（NULL））;/*播种子*/

for（i=0;i

{

number[i]=rand（）%20000;/*产生101以内的随机整数*/

number1[i]=number2[i]=number3[i]=number4[i]=number[i];

while（number[i]==0）

{

number[i]=rand（）%20000;

number1[i]=number2[i]=number3[i]=number4[i]=number[i];

}

}

clock_tbegin1,end1;//快速排序并计算时间

doublecost1;

begin1=clock（）;

quicksort（number1,MAX）;

end1=clock（）;

cost1=（double）（end1-begin1）/CLOCKS_PER_SEC;

clock_tbegin2,end2;//冒泡排序并计算时间

doublecost2;

begin2=clock（）;

Bubble（number2,MAX）;

end2=clock（）;

cost2=（double）（end2-begin2）/CLOCKS_PER_SEC;

clock_tbegin3,end3;//插入排序并计算时间

doublecost3;

begin3=clock（）;

insertSort（number3,MAX）;

end3=clock（）;

cost3=（double）（end3-begin3）/CLOCKS_PER_SEC;

clock_tbegin4,end4;//梳排序并计算时间

doublecost4;

begin4=clock（）;

combsort（number4,MAX）;

end4=clock（）;

cost4=（double）（end4-begin4）/CLOCKS_PER_SEC

for（intj=0;j

{printf（"%d",number1[j]）;}

printf（"\n"）;

printf（"你好,排序完成!

\n"）;

printf（"快速排序耗时:

%lf秒\n",cost1）;

printf（"冒泡排序耗时:

%lf秒\n",cost2）;

printf（"插入排序耗时:

%lf秒\n",cost3）;

printf（"梳排序耗时:

%lf秒\n",cost4）;

return0;}

3.3调试分析

由于这个程序中冒泡排序运行时间较长，在一开始运行时可能与以往不一样，但这是正常的。

总体起来，该程序比较简单，他们的clock函数都大致一样。

冒泡排序、快速排序和插入排序以前学过，主要时需要编写梳排序。

该程序通过最后的四者时间比较，可以得出梳排序和快速排序较快。

3.4用户手册（略）

3.5测试结果（略）

4总结

通过这次课程设计我主要熟悉了快速排序、冒泡排序、插入排序、梳排序四种排序算法的具体实现方法。

我认识到了排序功能在解决实际问题中的作用，使我对数据结构的学习有了更进一步的理解。

在完成本次课程设计中，我发现很多理论性知识在实际使用时与单纯的理论还是有所差别的，今后我会更加注重培养自己的实践动手能力。

5、程序清单:

（见附录）

6、参考文献

1严蔚敏，吴伟民编著.数据结构（C语言版）--北京:

清华大学出版社，2007.2严蔚敏，吴伟民米宁编著.数据结构题集（C语言版）--北京:

清华大学出版社，2007.3网上搜索相关程序作为参考

7、程序运行结果

运行截图