数据结构课程设计:排序算法性能比较 编写程序在运行时产生1000个随机整数,分

Question

如题所述

Answer 1

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <math.h>
#define L 8 //排序元素个数
#define FALSE 0
#define TRUE 1

typedef struct
{
int key;
char otherinfo;
}RecType;

typedef RecType Seqlist[L+1];
int num; //定义排序趟数的全局变量
Seqlist R;
//直接插入排序
void Insertsort()
{
int i,j,k,m=0;
printf("\n\t\t原始数据为（按回车键开始排序）：\n\t\t");
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[i-1].key)
{
R[0]=R[i];
j=i-1;
while(R[0].key<R[j].key)
{
R[j+1]=R[j];
j--;
}
R[j+1]=R[0];
}
m++;
printf("\t\t第%d趟排序结果为（按回车键继续）：\n\t\t",m);
for(k=1;k<=L;k++)
{
printf("%5d",R[k].key);
}
getchar();
printf("\n");
}
printf("\n\t\t排序的最终结果是：\n\t\t");
for(i=1;i<=L;i++)
{
printf("%5d",R[i].key);
}
printf("\n");
}
//希尔排序
void Shellsort()
{
int i,j,gap,x,m=0,k;
printf("\n\t\t原始数据为（按回车键开始排序）：\n\t\t");
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\t第%d趟排序结果为（按回车键开始排序）：\n\t\t",m);
for(k=1;k<=L;k++)
{
printf("%5d",R[k].key);
}
getchar();
printf("\n");
}
printf("\n\t\t排序的最终结果是：\n\t\t");
for(i=1;i<=L;i++)
{
printf("%5d",R[i].key);
}
printf("\n");
}
//冒泡排序
void Bubblesort()
{
int i,j,k;
int exchange;
printf("\n\t\t原始数据为（按回车键开始排序）：\n\t\t");
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[j-1].key)
{
R[0].key=R[j].key;
R[j].key=R[j-1].key;
R[j-1].key=R[0].key;
exchange=TRUE;
}
}
if(exchange)
{
printf("\t\t第%d趟排序结果为（按回车键开始排序）：\n\t\t",i);
for(k=1;k<=L;k++)
{
printf("%5d",R[k].key);
}
getchar();
printf("\n");
}
}
printf("\n\t\t排序的最终结果是：\n\t\t");
for(i=1;i<=L;i++)
{
printf("%5d",R[i].key);
}
printf("\n");
}

int Partition(int i,int j) //i和j为形式参数，分别代表low和high
{
RecType pirot=R[i];
while(i<j)
{
while(i<j&&R[j].key>=pirot.key)
{
j--;
}
if(i<j)
{
R[i++]=R[j];
}
while(i<j&&R[j].key<=pirot.key)
{
i++;
}
if(i<j)
{
R[j--]=R[i];
}
}
R[i]=pirot;
return i;
}
//递归形式为快速排序
void Quicksort(int low,int high)
{
int pirotpos,k;
if(low<high)
{
pirotpos=Partition(low,high);
num++;
printf("\t\t第%d趟排序结果为（按回车键开始排序）：\n\t\t",num);
for(k=1;k<=L;k++)
{
printf("%5d",R[k].key);
}
getchar();
printf("\n");
Quicksort(low,pirotpos-1);
Quicksort(pirotpos+1,high);
}
}
//选择排序
void Selectsort()
{
int i,j,k,h;
printf("\n\t\t原始数据为（按回车键开始排序）：\n\t\t");
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<R[h].key)
{
h=j;
}
}
if(h!=j)
{
R[0]=R[i];
R[i]=R[h];
R[h]=R[0];
}
printf("\t\t第%d趟排序结果为（按回车键开始排序）：\n\t\t",i);
for(k=1;k<=L;k++)
{
printf("%5d",R[k].key);
}
getchar();
printf("\n");
}
printf("\n\t\t排序的最终结果是：\n\t\t");
for(i=1;i<=L;i++)
{
printf("%5d",R[i].key);
}
printf("\n");
}

void Merge(int low,int mm,int high)
{
int i=low,j=mm+1,p=0;
RecType *R1;
R1=new RecType[high-low+1];
if(!R1)
{
printf("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(j<=high)
{
R1[p++]=R[j++];
}
for(p=0,i=low;i<=high;p++,i++)
{
R[i]=R1[p];
}
}

void MergePass(int length)
{
int i;
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<L)
{
Merge(i,i+length-1,L);
}
}
//归并排序
void Mergesort()
{
int length,k,m=0,i;
printf("\n\t\t原始数据为（按回车键开始排序）：\n\t\t");
for(k=1;k<=L;k++)
{
printf("%5d",R[k].key);
}
getchar();
printf("\n");
for(length=1;length<L;length*=2)
{
MergePass(length);
m++;
printf("\t\t第%d趟排序结果为（按回车键开始排序）：\n\t\t",m);
for(k=1;k<=L;k++)
{
printf("%5d",R[k].key);
}
getchar();
printf("\n");
}
printf("\n\t\t排序的最终结果是：\n\t\t");
for(i=1;i<=L;i++)
{
printf("%5d",R[i].key);
}
printf("\n");
}
//堆建
void CreateHeap(int root,int index)
{
int j,temp,finish;
j=2*root;
temp=R[root].key;
finish=0;
while(j<=index&&finish==0)
{
if(j<index)
{
if(R[j].key<R[j+1].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;
}//堆排序
void Heapsort()
{
int i,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\t第%d趟排序结果为（按回车键开始排序）：\n\t\t",k);
for(j=1;j<=L;j++)
{
printf("%5d",R[j].key);
}
getchar();
printf("\n");
}
}
void Heap()
{
int i;
printf("\n\t\t原始数据为（按回车键开始排序）：\n\t\t");
for(i=1;i<=L;i++)
{
printf("%5d",R[i].key);
}
getchar();
printf("\n");
Heapsort();
printf("\n\t\t排序的最终结果是：\n\t\t");
for(i=1;i<=L;i++)
{
printf("%5d",R[i].key);
}
printf("\n");
}

main()
{
Seqlist S;
int i,k;
char ch1,ch2,q;
printf("\n\t\t1000个随机数产生：\n\t\t");
for(i=1;i<=1000;i++)
{

S[i].key = rand() % 999 + 1; //产生1-1000的随机数
//printf("%d\n", number); // 去掉注释显示随机数的输出}
printf("\n\t\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 \n");
printf("\n\t\t*******************************************\n");
printf("\n\t\t* 1--------更新排序数据 *\n");
printf("\n\t\t* 2--------直接插入排序 *\n");
printf("\n\t\t* 3--------希 尔 排 序 *\n");
printf("\n\t\t* 4--------冒 泡 排 序 *\n");
printf("\n\t\t* 5--------快 速 排 序 *\n");
printf("\n\t\t* 6--------选 择 排 序 *\n");
printf("\n\t\t* 7--------归 并 排 序 *\n");
printf("\n\t\t* 8--------堆 排 序 *\n");
printf("\n\t\t* 0--------返 回 *\n");
printf("\n\t\t*******************************************\n");
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\t请输入%d个待排序数据（按回车键分隔）：\n\t\t",L);
for(i=1;i<=L;i++)
{
scanf("%d",&S[i].key);
getchar();
printf("\t\t");
}
printf("\n\t\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\t原始数据为（按回车键开始排序）：\n\t\t");
for(k=1;k<=L;k++)
{
printf("%5d",R[k].key);
}
getchar();
printf("\n");
num=0;
Quicksort(1,L);
printf("\n\t\t排序的最终结果是：\n\t\t");
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:
system("cls");
printf("\n\t\t 对不起，您的输入有误，请重新输入！\n");
break;
}
if(ch2!='0')
{
if(ch2=='2'||ch2=='3'||ch2=='4'||ch2=='5'||ch2=='6'||ch2=='7'||ch2=='8')
{
printf("\n\n\t\t排序输出完毕！");
printf("\n\t\t按回车键返回。");
q=getchar();
if(q!='\xA')
{
getchar();
ch1='n';
}
}
}
}
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