---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 数据结构（C++版）各种排序和查找的应用
数学与计算机学院实验报告（ 2019 /2019 学年第 1
学期）课程名称数据结构课程代码任课教师指导教
师学生姓名学号年级专业综合成绩实验
名称查找和排序指导教师实验类型□验证综合实验学时
2+10 实验日期实验时间实验编号 1 分组号 1 实验地点实验
报告一、实验目的和要求 1．掌握静态表查找存储结构和算法；
2．掌握动态表查找存储结构和算法 3．掌握折半查找算法和二叉
排序树查找算法。
4．掌握常用的排序方法及实现； 5．深刻理解排序的定义
和各种排序方法的特点，并能加以灵活应用实验要求：
了解掌握查找算法的基本思想和算法的实现；了解各种方法的
排序过程及依据的原则，并掌握各种排序方法的时间复杂度的分析
方法。
二、实验环境(实验设备) 硬件: 微型计算机 P5 软件: Windows XP+Microsoft Visual C++ 6. 0 三、实验原理及
内容实验题目: 给出 n 个学生的考试成绩表，每条信息由姓名和
分数组成，试完成下列操作：
1. 输入 n 个学生的姓名和成绩，保存于考试成绩表中；
2.
排序：
使用直接插入排序算法对学生的分数按升序排列，结果保存在
1 / 6
原考试成绩表中。
3. 输出：
按一行一个学生信息的方式输出 n 个这生考试成绩表。
4. 查找：
对于经步骤 2 排序好的考试成绩表，请使用二分查找算法查找
分数为 x 的学生，若存在则输出学生的姓名和分数，否则输出查
无此人信息。
5．根据 1 中输入的成绩表 1）建立二叉排序树； 2）使用
中序遍历算法输出中序遍历序列； 3）查找成绩为 x 的学生，若
存在输出该学生信息，否则输出未找到信息。
实验中完成 1-5 题；实验后完成：
将考试成绩表分别使用希尔排序、堆排序对分数进行升序和降
序排列并输出。
2 实验报告实验解答：
1. 学生考试成绩表的结构体定义 struct student{ char name[15]; float score; } ;
2. 学生考试成绩表的定义（数组）#define MAX 2 Student s[MAX];
3. n 个学生录入的算法
代码 void table: : create() { char n[15]; for(int i=0; iMAX; i++) { cout输入姓名：
; cinn; strcpy(s[i]. name, n) ; cout输入成绩：
; cins[i]. score; } } 4．按分数进行直接插入排
序算法的代码 void table: : sort() { float temp; int i, j;
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for(i=1; iMAX; i++) { temp=s[i]. score; for(j=i; jMAX
temps[j-1]. score; j--) { s[j]. score=s[j-1]. score; }
s[j]. score=temp; } } 5. n 个学生考试成绩表的输出算法
void table::display(){ for(int i=0;iMAX;i++){ cout姓名：
s[i].nameendl; cout成绩：
s[i].scoreendl; 3 实验报告 } } 6． n 个学生按分数
进行二分查找算法。
void table: : search() { float f; int mid, min=0,
max=MAX, i, flog=0; cout输入成绩：
; cinf; while(min=max) { mid=(min+max) /2;
if(f==s[mid]. score) { cout姓名：
s[mid]. nameendl; cout成绩：
s[mid]. scoreendl; for(i=mid-1; i=0s[i]. score==f;
i--) { //查找左边成绩相同的学生 cout姓名：
s[i]. nameendl; cout成绩：
s[i]. scoreendl; } for(i=mid+1; iMAXs[i].
score==f; i++) { //查找右边成绩相同的学生
cout姓名：
s[i]. nameendl; cout成绩：
s[i]. scoreendl; } max=min-1; flog=1; //跳出while 循环} else if(fs[mid]. score)
3 / 6
{ max=mid-1; } else{ min=mid+1; } }
if(flog==0) cout查找失败！ endl; } 7．按成绩建立二
叉排序树算法 student * table: : insert(student * t, student
* s1) { if(t==NULL) 4 实验报告t=s1; else
if(s1-scoret-score) t-left=insert(t-left, s1) ; else
t-right=insert(t-right, s1) ; return t; } void table: : creatBIN() { student * s1; for(int i=0; iMAX; i++)
{ s1=new student; cout插入第i+1个节点endl; s1-left=NULL; s1-right=NULL; strcpy(s1-name, s[i]. name) ; s1-score=s[i]. score; root=insert(root, s1) ; } } 8．按成绩进行二叉排序树查找算法 void table: : search1()
{ float f; int flog=0; cout输入要查找的成绩：
; cinf; student * t=root; while(t!=NULL)
{ if(t-score==f) { cout姓名：
t-nameendl; cout成绩：
t-scoreendl; while(t-right!=NULLt-right-score==f)
{//查找其他成绩相同的学生 cout姓名：
t-nameendl; cout成绩：
t-scoreendl; t-right=t-right-right; } t==NULL; flog=1; } else if(t-scoref)
{ t=t-right; } else t=t-left; } if(flog==0) cout查找失败！ endl; 5 实验报告 } 9．你准备用于测试的数
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 据表（至少 5 个学生）姓名：
lihua 成绩：
33 姓名：
zhangrui 成绩：
55 姓名：
chenglong 成绩：
66 姓名：
zhouxingxing 成绩：
33 姓名：
lili 成绩：
22 姓名：
chenhua 成绩：
45 10. 写出测试数据在直接插入排序时各趟的结果第零趟：
i=1 [33] 55 66 33 22 45 第一趟：
i=2 [33 55] 66 33 22 45 第二趟：
i=2 [33 55 66] 33 22 45 第三趟：
i=2 [33 33 55 66] 22 45 第四趟：
i=2 [22 33 33 55 66] 45 第五趟：
i=2 [22 33 33 45 55 66] 11. 用于测试查找的分数二分查找：
5 / 6
（1）用于查找成功的分数数据 33 （2）用于查找失败的分数数据 32 二叉排序树查找：
6 实验报告（1）用于查找成功的分数数据 33 （2）用于查找失败的分数数据 43 12. 如果将你用于测试的学生分数构建小堆，则初始小堆是：
初始小堆为：
33 55 33 45 22 66 13. 画出你用于测试的学生成绩表建立的二叉排序树 55 33 22 4566 33 7 实验报告 8 四、实验小结（包括问题和解决方法、心得体会、意见与建议等） 1．直接插入排序的平均比较和平均移动次数分别是什么？ (n 个元素) 平均比较次数：
(n+2)(n-1 )/4 平均移动次数：
(n+2)(n-1 )/4 2. 静态和动态查找的区别是什么？静态和动态查找的区别在于，是否对表进行修改操作，不修改表的查找称为静态查找，反之称为动态查找 3. 通过本次实验，你有些什么收获？有什么不足？深入了解了表的插入排序操作，熟悉了二叉排序树的创建及查找操作。
五、指导教师评语成绩批阅人日期
数据结构课后练习 习题要求： 此次练习不要求上交，只是帮助大家掌握知识点，便于复习。 第八章 图 一．单项选择题（20分） 1. 带权有向图G 用邻接矩阵A 存储，则Vi 的入度等于A 中___D______ A. 第i 行非∞的元素只和 B. 第i 列非∞的元素之和 C. 第i 行非∞且非0的元素之和 D. 第i 列非∞且非0的元素个数 2. 无向图的邻接矩阵是一个___A____ A. 对称矩阵 B. 零矩阵 C. 上三角阵 D. 对角矩阵 3. 在一个无向图中，所有顶点的度之和等于边数的__C____倍 A. 1/2 B. 1 C. 2 D. 4 4. 一个有n 个顶点的无向图最多有___C____条边。 A. n B. n(n-1) C. n(n-1)/2 D.2n 5. 对于一个具有n 个顶点的无向图，若采用邻接矩阵表示，则该矩阵大小是__D_____ A. n B. 2)1(?n C. n-1 D. 2 n 6. 一个有向图G 的邻接表存储如右图所示，现按深 度优先搜索遍历，从V1出发，所得到的顶点序 列是___B_____。 A. 1，2，3，4，5 B. 1，2，3，5，4 C. 1，2，4，5，3 D. 1，2，5，3，4 7. 对右图所示的无向图，从顶点V1开始进行深度 优先遍历，可得到顶点访问序列__A______ （提示：可先画出邻居表图再遍历） A. 1 2 4 3 5 7 6 B. 1 2 4 3 5 6 7 C. 1 2 4 5 6 3 7 D. 1 2 3 4 5 6 7 8. 如果从无向图的任一顶点出发进行一次深度优先搜索即可访问所有顶点，则该图一定是__B_____ A. 完全图 B. 连通图 C.有回路 D. 一棵树 9. 任何一个无向连通图___B___最小生成树（提示：注意最小生成树的定义，此题易错） A. 只有一棵 B. 一棵或多棵 C. 一定有多棵 D.可能不存在 11. 若图的邻接矩阵中主对角线上的元素全是0，其余元素全是1，则可以断定该图一定是_D_____。 A. 无向图 B. 不是带权图 C. 有向图 D. 完全图 二．填空题 1. 有n 个结点的无向图最多有__n(n-1)/2___条边。
习题九排序 一、单项选择题 1．下列内部排序算法中： A．快速排序 B.直接插入排序 C. 二路归并排序 D.简单选择排序 E. 起泡排序 F.堆排序 （1）其比较次数与序列初态无关的算法是（） （2）不稳定的排序算法是（） （3）在初始序列已基本有序（除去n 个元素中的某 k 个元素后即呈有序， k< 07排序 【单选题】 1. 从未排序序列中依次取出一个元素与已排序序列中的元素依次进行比较，然后将其放在已排序序列的合适位置，该排序方法称为（A）排序法。 A、直接插入 B、简单选择 C、希尔 D、二路归并 2. 直接插入排序在最好情况下的时间复杂度为（B）。 A、O(logn) B、O(n) C、O(n*logn) D、O(n2) 3. 设有一组关键字值（46,79,56,38,40,84），则用堆排序的方法建立的初始堆为（B）。 A、79,46,56,38,40,80 B、84,79,56,38,40,46 C、84,79,56,46,40,38 D、84,56,79,40,46,38 4. 设有一组关键字值（46,79,56,38,40,84），则用快速排序的方法，以第一个记录为基准得到的一次划分结果为（C）。 A、38,40,46,56,79,84 B、40,38,46,79,56,84 C、40,38,46,56,79,84 D、40,38,46,84,56,79 5. 将两个各有n个元素的有序表归并成一个有序表，最少进行（A）次比较。 A、n B、2n-1 C、2n D、n-1 6. 下列排序方法中，排序趟数与待排序列的初始状态有关的是（C）。 A、直接插入 B、简单选择 C、起泡 D、堆 7. 下列排序方法中，不稳定的是（D）。 A、直接插入 B、起泡 C、二路归并 D、堆 8. 若要在O(nlog2n)的时间复杂度上完成排序，且要求排序是稳定的，则可选择下列排序方法中的（C）。 A、快速 B、堆 C、二路归并 D、直接插入 9. 设有1000个无序的数据元素，希望用最快的速度挑选出关键字最大的前10个元素，最好选用（C）排序法。 A、起泡 B、快速 C、堆 D、基数 10. 若待排元素已按关键字值基本有序，则下列排序方法中效率最高的是（A）。 A、直接插入 B、简单选择 C、快速 D、二路归并 11. 数据序列（8，9，10，4，5，6，20，1，2）只能是下列排序算法中的（C）的两趟排序后的结果。 A、选择排序 B、冒泡排序 C、插入排序 D、堆排序 12. （A）占用的额外空间的空间复杂性为Ｏ(1)。 A、堆排序算法 B、归并排序算法 C、快速排序算法 D、以上答案都不对 数据结构课程设计 课程名称：内部排序算法比较 年级/院系：11级计算机科学与技术学院 姓名/学号： 指导老师： 第一章问题描述 排序是数据结构中重要的一个部分，也是在实际开发中易遇到的问题，所以研究各种排算法的时间消耗对于在实际应用当中很有必要通过分析实际结合算法的特性进行选择和使用哪种算法可以使实际问题得到更好更充分的解决！该系统通过对各种内部排序算法如直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序，快速排序，希尔排序，堆排序、二路归并排序等，以关键码的比较次数和移动次数分析其特点，并进行比较，估算每种算法的时间消耗，从而比较各种算法的优劣和使用情况！排序表的数据是多种不同的情况，如随机产生数据、极端的数据如已是正序或逆序数据。比较的结果用一个直方图表示。 第二章系统分析 界面的设计如图所示： |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| |******************************| 请选择操作方式： 如上图所示该系统的功能有： （1）：选择1 时系统由客户输入要进行测试的元素个数由电脑随机选取数字进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并 打印出结果。 （2）选择2 时系统由客户自己输入要进行测试的元素进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 （3）选择0 打印“谢谢使用！！”退出系统的使用！！ 第三章系统设计 （I）友好的人机界面设计：（如图3.1所示） |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| 实验报告 课程名称数据结构实验名称查找与排序的实现 系别专业班级指导教师11 学号实验日期实验成绩 一、实验目的 (1)掌握交换排序算法（冒泡排序）的基本思想； (2)掌握交换排序算法（冒泡排序）的实现方法； (3)掌握折半查找算法的基本思想； (4)掌握折半查找算法的实现方法； 二、实验内容 1.对同一组数据分别进行冒泡排序，输出排序结果。要求： 1)设计三种输入数据序列：正序、反序、无序 2)修改程序： a)将序列采用手工输入的方式输入 b)增加记录比较次数、移动次数的变量并输出其值，分析三种序列状态的算法时间复杂 性 2.对给定的有序查找集合，通过折半查找与给定值k相等的元素。 3.在冒泡算法中若设置一个变量lastExchangeIndex来标记每趟排序时经过交换的最后位置， 算法如何改进？ 三、设计与编码 1.本实验用到的理论知识 2.算法设计 3.编码 package sort_search; import java.util.Scanner; public class Sort_Search { //冒泡排序算法 public void BubbleSort(int r[]){ int temp; int count=0,move=0; boolean flag=true; for(int i=1;i 实验八内部排序 一、实验目的 1、掌握内部排序的基本算法； 2、分析比较内部排序算法的效率。 二、实验内容和要求 1. 运行下面程序： #include HUNAN UNIVERSITY 课程实习报告 题目：排序算法的时间性能学生姓名 学生学号 专业班级 指导老师李晓鸿 完成日期 设计一组实验来比较下列排序算法的时间性能 快速排序、堆排序、希尔排序、冒泡排序、归并排序(其他排序也可以作为比较的对象） 要求 (1)时间性能包括平均时间性能、最好情况下的时间性能、最差情况下的时间性能等。 (2)实验数据应具有说服力，包括：数据要有一定的规模（如元素个数从100到10000）；数据的初始特性类型要多，因而需要具有随机性；实验数据的组数要多，即同一规模的数组要多选几种不同类型的数据来实验。实验结果要能以清晰的形式给出，如图、表等。 (3)算法所用时间必须是机器时间，也可以包括比较和交换元素的次数。 (4)实验分析及其结果要能以清晰的方式来描述，如数学公式或图表等。 (5)要给出实验的方案及其分析。 说明 本题重点在以下几个方面： 理解和掌握以实验方式比较算法性能的方法；掌握测试实验方案的设计；理解并实现测试数据的产生方法；掌握实验数据的分析和结论提炼；实验结果汇报等。 一、需求分析 (1) 输入的形式和输入值的范围：本程序要求实现各种算法的时间性能的比 较，由于需要比较的数目较大，不能手动输入，于是采用系统生成随机数。 用户输入随机数的个数n，然后调用随机事件函数产生n个随机数，对这些随机数进行排序。于是数据为整数 (2) 输出的形式：输出在各种数目的随机数下，各种排序算法所用的时间和 比较次数。 (3) 程序所能达到的功能：该程序可以根据用户的输入而产生相应的随机 数，然后对随机数进行各种排序，根据排序进行时间和次数的比较。 （4）测试数据：略 二、概要设计 排序算法操作 课程名称：数据结构研究 论文题目：排序算法操作 院系： 学生姓名： 学号： 专业班级： 年月日 数据结构之排序算法操作 摘要：本文通过对数据结构中排序算法深入研究,实现了排序算法中的直接插入排序、快速排序和简单选择排序操作，进一步加深了对数据结构中排序算法的理解，得到的算法可以应用到以后的编程实践中。 关键词：排序时间复杂度空间复杂度稳定性 1.引言 排序是日常生活和工作中的一个常见问题，其目的是将一组原本无序的数据元素（或记录）序列，按照人们所需要的顺序，排列成有规律的按关键字有序的序列。 在现实生活中，人们要用到排序。如：学生成绩往往需要按照成绩高低或按学号从前到后排序；在图书馆众多的图书中，需要按照各个学科将书籍归类；排队时从高到低的顺序排队等问题。同样，排序也是计算机程序设计中的一个非常重要的操作，在计算机软件设计中占有极其重要的地位。本文将对排序算法中直接插入排序、快速排序和简单选择排序三种算法的实现做一些研究。 2.算法的实现 直接插入排序算法中，第i趟进行的操作为：在含有i-1个记录的有序子序列r[1…i-1]中插入一个记录r[i]后，变成含有i个记录的有序子序列r[1….i]；并且为了在查找插入位置的过程中避免数组下标出界，在r[0]处设置监视哨，在自i-1起往前搜索的过程中，可以同时后移记录。 算法1 直接插入排序算法 Step1:从第二个记录起逐个进行关键字与前面关键字的比较并判断是否把该记录作为哨兵 for ( i=2; i<=L.length; ++i ) if(LT(L.r[i].key, L.r[i-1].key)) 数据结构各种排序算法总结 2009-08-19 11:09 计算机排序与人进行排序的不同：计算机程序不能象人一样通览所有的数据，只能根据计算机的"比较"原理，在同一时间内对两个队员进行比较，这是算法的一种"短视"。 1. 冒泡排序 BubbleSort 最简单的一个 public void bubbleSort() { int out, in; for(out=nElems-1; out>0; out--) // outer loop (backward) for(in=0; in swap(out, min); // swap them } // end for(out) } // end selectionSort() 效率：O(N2) 3. 插入排序 insertSort 在插入排序中，一组数据在某个时刻实局部有序的，为在冒泡和选择排序中实完全有序的。 public void insertionSort() { int in, out; for(out=1; out 课题：内部排序算法比较 第一章问题描述 排序是数据结构中重要的一个部分，也是在实际开发中易遇到的问题，所以研究各种排算法的时间消耗对于在实际应用当中很有必要通过分析实际结合算法的特性进行选择和使用哪种算法可以使实际问题得到更好更充分的解决！该系统通过对各种内部排序算法如直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序，快速排序，希尔排序，堆排序、二路归并排序等，以关键码的比较次数和移动次数分析其特点，并进行比较，估算每种算法的时间消耗，从而比较各种算法的优劣和使用情况！排序表的数据是多种不同的情况，如随机产生数据、极端的数据如已是正序或逆序数据。比较的结果用一个直方图表示。 第二章系统分析 界面的设计如图所示： |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| |******************************| 请选择操作方式： 如上图所示该系统的功能有： （1）：选择 1 时系统由客户输入要进行测试的元素个数由电脑随机选取数字进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 （2）选择 2 时系统由客户自己输入要进行测试的元素进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 （3）选择0 打印“谢谢使用！！”退出系统的使用！！ 第三章系统设计 （I）友好的人机界面设计：（如图3.1所示） |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| |******************************| （3.1） （II）方便快捷的操作：用户只需要根据不同的需要在界面上输入系统提醒的操作形式直接进行相应的操作方式即可！如图（3.2所示） |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| *******大学 《数据结构与算法分析》课程设计 题目：数据结构上机试题 学生姓名： 学号： 专业：信息管理与信息系统 班级： 指导教师： 2014年04月 目录 一、顺序表的操作 (2) 【插入操作原理】 (2) 【删除操作原理】 (2) 【NO.1代码】 (3) 【运行截图演示】 (7) 二、单链表的操作 (10) 【创建操作原理】 (10) 【插入操作原理】 (10) 【删除操作原理】 (10) 【NO.2代码】 (11) 【运行截图演示】 (20) 三、顺序栈的操作 (25) 【数值转换原理】 (25) 【NO.3代码】 (26) 【运行截图演示】 (30) 四、查找算法 (32) 【顺序查找原理】 (32) 【折半查找原理】 (32) 【NO.4代码】 (33) 【运行截图演示】 (38) 五、排序算法 (40) 【直接插入排序原理】 (40) 【快速排序原理】 (40) 【NO.5代码】 (41) 【运行截图演示】 (46) 一、顺序表的操作 （1）插入元素操作：将新元素x 插入到顺序表a 中第i 个位置； （2）删除元素操作：删除顺序表a 中第i 个元素。 【插入操作原理】 线性表的插入操作是指在线性表的第i-1个数据元素和第i 个数据元素之间插入一个新的数据元素，就是要是长度为n 的线性表： ()11,,,,,i i n a a a a -………… 变成长度为n+1的线性表： ()11,,,,,,i i n a a b a a -………… 数据元素1i a -和i a 之间的逻辑关系发生了变化。 （其【插入原理】在课本P23的算法2.3有解释） 【删除操作原理】 反之，线性表的删除操作是使长度为n 的线性表： ()111,,,,,,i i i n a a a a a -+………… 变成长度为n-1的线性表： ()111,,,,,i i n a a a a -+………… 数据元素1i a -、i a 和1i a +之间的逻辑关系发生变化，为了在存储结构上放映这个变化，同样需要移动元素。 （其【删除原理】在课本P24的算法2.4有解释） 数据结构-各类排序算法总结 原文转自： https://www.doczj.com/doc/8915802539.html,/zjf280441589/article/details/38387103各类排序算法总结 一. 排序的基本概念 排序(Sorting)是计算机程序设计中的一种重要操作，其功能是对一个数据元素集合或序列重新排列成一个按数据元素 某个项值有序的序列。 有n 个记录的序列{R1，R2，…，Rn}，其相应关键字的序列是{K1，K2，…，Kn}，相应的下标序列为1，2，…，n。通过排序，要求找出当前下标序列1，2，…，n 的一种排列p1，p2，…，pn，使得相应关键字满足如下的非递减（或非递增）关系，即：Kp1≤Kp2≤…≤Kpn，这样就得到一个按关键字有序的记录序列{Rp1，Rp2，…，Rpn}。 作为排序依据的数据项称为“排序码”，也即数据元素的关键码。若关键码是主关键码，则对于任意待排序序列，经排序后得到的结果是唯一的；若关键码是次关键码，排序结果可 能不唯一。实现排序的基本操作有两个： （1）“比较”序列中两个关键字的大小； （2）“移动”记录。 若对任意的数据元素序列，使用某个排序方法，对它按关键码进行排序：若相同关键码元素间的位置关系，排序前与排序后保持一致，称此排序方法是稳定的；而不能保持一致的排序方法则称为不稳定的。 二.插入类排序 1.直接插入排序直接插入排序是最简单的插入类排序。仅有一个记录的表总是有序的，因此，对n 个记录的表，可从第二个记录开始直到第n 个记录，逐个向有序表中进行插入操作，从而得到n个记录按关键码有序的表。它是利用顺序查找实现“在R[1..i-1]中查找R[i]的插入位置”的插入排序。 实验报告 （2015 / 2016学年第二学期） 课程名称数据结构A 实验名称内排序算法的实现以及性能比较 实验时间2016 年 5 月26 日 指导单位计算机科学与技术系 指导教师骆健 学生姓名耿宙班级学号B14111615 学院(系) 管理学院专业信息管理与信息系统 —— 实习题名:内排序算法的实现及性能比较 班级 B141116 姓名耿宙学号 B14111615 日期2016.05.26 一、问题描述 验证教材的各种内排序算法，分析各种排序算法的时间复杂度；改进教材中的快速排序算法，使得当子集合小于10个元素师改用直接插入排序；使用随即数发生器产生大数据集合，运行上述各排序算法，使用系统时钟测量各算法所需的实际时间，并进行比较。系统时钟包含在头文件“time.h”中。 二、概要设计 文件Sort.cpp中包括了简单选择排序SelectSort()，直接插入排序InsertSort()，冒泡排序BubbleSort()，两路合并排序Merge()，快速排序QuickSort()以及改进的快速排序GQuickSort()六个内排序算法函数。主主函数main的代码如下图所示： 三、详细设计 1.类和类的层次设计 在此次程序的设计中没有进行类的定义。程序的主要设计是使用各种内排序算法对随机 生成的数列进行排列，并进行性能的比较，除此之外还对快速排序进行了改进。下图为主函 数main的流程图： —— main() 2.核心算法 1)简单选择排序： 简单选择排序的基本思想是：第1趟，在待排序记录r[1]~r[n]中选出最小的记录，将它与r[1]交换；第2趟，在待排序记录r[2]~r[n]中选出最小的记录，将它与r[2]交换；以此类推，第i趟在待排序记录r[i]~r[n]中选出最小的记录，将它与r[i]交换，使有序序列不断增长直到 数据结构查找排序经典试题 一、填空 1、针对有n条记录的顺序表做顺序查找，假定各记录的查找机会均等，则平均查找长度 ASL=_______。 2、在二叉平衡树中，平衡因子hl-hr的所有可能取值有____________。 3、在排序操作中，待排序的记录有n条，若采用直接插入排序法，则需进行 _________趟的 插入才能完成排序。 4、在排序操作中，待排序的记录有n条，若采用冒泡排序法，则至多需进行_________趟的 排序。 5、直接插入排序算法的时间复杂度为________________。 6、按（）遍历二叉排序树，可以得到按值递增的关键字序列，在下图 所示的二叉排序树中，查找关键字85的过程中，需和85进行比较的关键字序列为（）。 50 95 20 55 70 10 30 85 二、判断 1、平衡二叉树中子树的深度不能大于1。（） 2、快速排序法是稳定的排序方法。（） 3、任何一种排序方法都必须根据关键字值比较的结果来将记录从一个地方移动到另一个地 方。（） 4、冒泡排序法是稳定的排序方法。（） 5、折半插入排序法是稳定的排序方法。（） 三、选择 1、在排序操作中，待排序的记录有n条，若采用直接插入排序法，则需进行_________趟的 插入才能完成排序。 A、n B、(n-1)/2 C、n+1 D、n-1 2、采用顺序查找法查找长度为n的线性表时，平均查找长度为（） A、n B、(n-1)/2 C、n/2 D、(n+1)/2 3、用折半查找法在{11,33,55,77,99,110,155,166,233}中查找155需要进行（）次比较。 A、1 B、2 C、3 D、4 4、请指出在顺序表(2,5,7,10,14,15,18,23,35,41,52)中，用折半查找法查找12需做（）次比较。 A、5 B、4 C、3 D、2 5、如果待排序序列中两个数据元素具有相同的值，在排序前后它们的相互位置发生颠倒， 数据结构各种排序算法总结 计算机排序与人进行排序的不同：计算机程序不能象人一样通览所有的数据，只能根据计算机的"比较"原理，在同一时间内对两个队员进行比较，这是算法的一种"短视"。 1. 冒泡排序BubbleSort 最简单的一个 public void bubbleSort() { int out, in; for(out=nElems-1; out>0; out--) // outer loop (backward) for(in=0; in 3. 插入排序insertSort 在插入排序中，一组数据在某个时刻实局部有序的，为在冒泡和选择排序中实完全有序的。public void insertionSort() { int in, out; for(out=1; out ` 课题：内部排序算法比较… 第一章问题描述 排序是数据结构中重要的一个部分，也是在实际开发中易遇到的问题，所以研究各种排算法的时间消耗对于在实际应用当中很有必要通过分析实际结合算法的特性进行选择和使用哪种算法可以使实际问题得到更好更充分的解决！该系统通过对各种内部排序算法如直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序，快速排序，希尔排序，堆排序、二路归并排序等，以关键码的比较次数和移动次数分析其特点，并进行比较，估算每种算法的时间消耗，从而比较各种算法的优劣和使用情况！排序表的数据是多种不同的情况，如随机产生数据、极端的数据如已是正序或逆序数据。比较的结果用一个直方图表示。 第二章系统分析 界面的设计如图所示： ! |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| |******************************| ~ 请选择操作方式： 如上图所示该系统的功能有： （1）：选择 1 时系统由客户输入要进行测试的元素个数由电脑随机选取数字进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 （2）选择 2 时系统由客户自己输入要进行测试的元素进行各种排序结果得到准确的比较和移动次数并打印出结果。 （3）选择0 打印“谢谢使用！！”退出系统的使用！！ 、 第三章系统设计 （I）友好的人机界面设计：（如图所示） |******************************| |-------欢迎使用---------| |-----（1）随机取数-------| |-----（2）自行输入-------| |-----（0）退出使用-------| |******************************| ： （） 数据结构中的排序算法及性能分析 一、引言 排序（sorting ）是计算机程序设计中的一种重要操作，它的功能是将一个数据元素（或记录）的任意序列，重新排列成一个按关键字有序的序列。为了查找方便通常希望计算机中的表是按关键字有序的。因为有序的顺序表可以使用查找效率较高的折半查找法。 在此首先明确排序算法的定义： 假设n 个记录的序列为 { 1R ，2R ，…n R } （1） 关键字的序列为： { 1k ，2k ，…，n k } 需要确定1，2，…，n 的一种排列：12,n p p p ，…，使（1）式的序列成为一个按关键字有序的序列： 12p p pn k k k ≤≤≤… 上述定义中的关键字Ki 可以是记录Ri （i=1,2，…，n ）的主关键字，也可以是记录i R 的次关键字，甚至是若干数据项的组合。若在序列中有关键字相等的情况下，即存在i k =j k （1,1,i n j n i j ≤≤≤≤≠），且在排序前的序列中i R 领先于j R 。若在排序后的序列中Ri 仍领先于j R ，则称所用的排 序方法是稳定的；反之若可能使排序后的序列中j R 领先于i R ，则称所用的排序方法是不稳定的。 一个算法执行所耗费的时间，从理论上是不能算出来的，必须上机运行测试才能知道。但我们不可能也没有必要对每个算法都上机测试，只需知道哪个算法花费的时间多，哪个算法花费的时间少就可以了。并且一个算法的时间与算法中语句执行次数成正比，那个算法中语句执行次数多，它花费时间就多。一个算法中的语句执行次数称为语句频度或时间频度，记为T(n)。 在刚才提到的时间频度中，n 称为问题的规模，当n 不断变化时，时间频度T(n)也会不断变化。但有时我们想知道它变化时呈现什么规律。为此，我们引入时间复杂度概念。 一般情况下，算法中基本操作重复执行的次数是问题规模n 的某个函数，用T(n)表示，若有某个辅助函数f(n),使得当n 趋近于无穷大时，T （n)/f(n)的极限值为不等于零的常数，则称f(n)是T(n)的同数量级函数。 /* *题目：编写循序查找程序 * 编写二分查找程序 * 编写建立二叉排序树的程序 * 编写在二叉排序树上的查找、输入、删除结点的程序* 编写二叉排序树的中序输出的程序 * 设计一个选择式菜单，一级菜单形式如下： * 查找子系统 * ********************************* * * 1------顺序查找* * * 2------二分查找* * * 3------二叉排序树* * * 0------返回* * ********************************* * 请选择菜单号（0--3）： * 二叉排序树的二级菜单如下： * 二叉排序树 * ************************************ * * 1------更新二叉排序树* * * 2------查找结点* * * 3------插入结点* * * 4------删除结点* * * 5------中序输出排序树* * * 0------返回* * ************************************ * 请选择菜单号（0--5）： */ #include 数据结构排序超级总结 一、插入排序(Insertion Sort) 1. 基本思想： 每次将一个待排序的数据元素，插入到前面已经排好序的数列中的适当位置，使数列依然有序；直到待排序数据元素全部插入完为止。 2. 排序过程： 【示例】： [初始关键字] [49] 38 65 97 76 13 27 49 J=2(38) [38 49] 65 97 76 13 27 49 J=3(65) [38 49 65] 97 76 13 27 49 J=4(97) [38 49 65 97] 76 13 27 49 J=5(76) [38 49 65 76 97] 13 27 49 J=6(13) [13 38 49 65 76 97] 27 49 J=7(27) [13 27 38 49 65 76 97] 49 J=8(49) [13 27 38 49 49 65 76 97] 1 2Procedure InsertSort(Var R : FileType); 3//对R[1..N]按递增序进行插入排序, R[0]是监视哨// 4Begin 5for I := 2 To N Do //依次插入 R[2],...,R[n]// 6begin 7R[0] := R; J := I - 1; 8While R[0] < R[J] Do //查找R的插入位置// 9begin 10R[J+1] := R[J]; //将大于R的元素后移// 11J := J - 1 12end 13R[J + 1] := R[0] ; //插入R // 14end 15End; //InsertSort // 复制代码 二、选择排序 1. 基本思想： 每一趟从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，顺序放在已排好序的数列的最后，直到全部待排序的数据元素排完。 一、实验目的 1、了解内排序都是在内存中进行的。 2、为了提高数据的查找速度，需要对数据进行排序。 3、掌握内排序的方法。 二、实验内容 1、设计一个程序e xp10—1.cpp实现直接插入排序算法，并输出{9,8,7,6,5,4,3,2,1,0}的排序 过程。 （1）源程序如下所示： //文件名:exp10-1.cpp #include 数据结构排序习题
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