数组排序-课程设计

XX学院信息科学与工程系课程设计说明书课程名称:数据结构课程代码:题目: 快速排序与归并排序年级/专业/班:学生姓名: 奉XX学号: 1440000000指导教师: 易开题时间: 2015 年 12 月 30 日完成时间: 2016 年 1 月 10 日目录摘要 (1)一、引言 (3)二、设计目的与任务 (3)1、课程设计目的 (3)2、课程设计的任务 (3)三、设计方案 (3)1、需求分析 (3)2、概要设计 (4)3、详细设计 (5)4、程序清单 (13)四、调试分析与体会 (19)五、运行结果 (20)六、结论 (24)七、致谢 (24)八、参考文献 (25)摘要数据结构课程设计，列举了数据结构课程设计实例，通过综合训练，能够培养学生实际分析问题、解决问题、编程和动手操作等多方面的能力，最终目的是帮助学生系统地掌握数据结构的基本内容，并运用所学的数据结构知识去解决实际问题。

其中内容包括数组、链接表、栈和队列、递归、树与森林、图、堆与优先级队列、集合与搜索结构、排序、索引与散列结构等关键字：数据结构；分析；掌握AbstractData structure course design, lists the data structure course design as an example, through the comprehensive training, to cultivate students' practical analysis and solve problems in many aspects, programming, and hands-on ability, the ultimate goal is to help students to systematically master the basic content of data structure, and using the data structure of knowledge to solve practical problems. Content including array, linked list, stack and queue, recursion, tree and forest, graph, heap and priority queue, the structure of the collection and search, sorting, indexing and hashing structure, etcKeywords:data structure；Analysis；master《数据结构》课程设计----快速排序与归并排序一、引言二、将一组数据运用快速排序与归并排序进行排序，要求使用递归与非递归方法三、本次课程设运用到了数组、链接表、栈、递归、排序等结构。

一、教学目标1. 知识目标：- 理解数组的定义和基本概念。

- 掌握数组的创建、初始化和访问方法。

- 理解数组与数组的区别。

- 能够使用数组进行简单的数据处理。

2. 能力目标：- 能够运用数组解决实际问题。

- 提高编程能力和逻辑思维能力。

3. 情感目标：- 培养学生对编程的兴趣和热爱。

- 增强学生的团队协作意识和解决问题的能力。

二、教学对象初学者，具备一定的计算机基础知识。

三、教学环境1. 软件环境：Python编程环境或任何支持数组操作的编程语言环境。

2. 硬件环境：计算机教室，每个学生一台计算机。

四、教学重点与难点1. 教学重点：- 数组的创建和初始化。

- 数组元素的访问和修改。

- 数组的应用实例。

2. 教学难点：- 数组的内存管理。

- 数组在实际问题中的应用。

五、教学过程（一）导入新课1. 展示生活中常见的数组实例，如班级名单、学生成绩等，引导学生思考数组的用途。

2. 引出数组的定义，提出问题：“什么是数组？如何创建一个数组？”（二）新课讲解1. 数组的定义和基本概念：- 数组是一组有序数据的集合。

- 数组中的每个元素可以通过索引访问。

2. 数组的创建和初始化：- 介绍数组的创建方法，如使用列表、数组和字典等。

- 展示数组的初始化方法，如指定大小和元素值。

3. 数组元素的访问和修改：- 讲解如何通过索引访问数组元素。

- 介绍如何修改数组元素。

4. 数组的应用实例：- 展示使用数组解决实际问题的案例，如计算平均值、排序等。

（三）课堂练习1. 学生练习创建数组、访问和修改数组元素。

2. 通过实际案例，让学生运用数组解决实际问题。

（四）课堂总结1. 回顾本节课所学内容，强调数组的定义、创建、访问和应用。

2. 引导学生总结数组的优点和适用场景。

六、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与度和学习积极性。

2. 课后作业：检查学生对数组的理解和应用能力。

3. 小组讨论：评估学生在团队协作和解决问题方面的能力。

数据结构课程设计—内部排序算法比较在计算机科学领域中，数据的排序是一项非常基础且重要的操作。

内部排序算法作为其中的关键部分，对于提高程序的运行效率和数据处理能力起着至关重要的作用。

本次课程设计将对几种常见的内部排序算法进行比较和分析，包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序。

冒泡排序是一种简单直观的排序算法。

它通过重复地走访要排序的数列，一次比较两个数据元素，如果顺序不对则进行交换，并一直重复这样的走访操作，直到没有要交换的数据元素为止。

这种算法的优点是易于理解和实现，但其效率较低，在处理大规模数据时性能不佳。

因为它在最坏情况下的时间复杂度为 O(n²)，平均时间复杂度也为O(n²)。

插入排序的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入，直到整个序列有序。

插入排序在数据量较小时表现较好，其平均时间复杂度和最坏情况时间复杂度也都是 O(n²)，但在某些情况下，它的性能可能会优于冒泡排序。

选择排序则是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（或最大）元素，然后放到已排序序列的末尾。

以此类推，直到全部待排序的数据元素排完。

选择排序的时间复杂度同样为O(n²)，但它在某些情况下的交换操作次数可能会少于冒泡排序和插入排序。

快速排序是一种分治的排序算法。

它首先选择一个基准元素，将数列分成两部分，一部分的元素都比基准小，另一部分的元素都比基准大，然后对这两部分分别进行快速排序。

快速排序在平均情况下的时间复杂度为 O(nlogn)，最坏情况下的时间复杂度为 O(n²)。

然而，在实际应用中，快速排序通常表现出色，是一种非常高效的排序算法。

归并排序也是一种分治算法，它将待排序序列分成若干个子序列，每个子序列有序，然后将子序列合并成一个有序序列。

c语言数组课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握C语言中数组的概念、声明、初始化和使用，理解数组的内存存储机制，能够运用数组解决实际问题。

1.了解数组的概念和作用。

2.掌握数组的声明、初始化和使用。

3.理解数组的内存存储机制。

4.能够正确声明和使用一维数组。

5.能够使用循环结构遍历数组并输出元素。

6.能够运用数组解决实际问题，如排序、查找等。

情感态度价值观目标：1.培养学生对计算机编程的兴趣和热情。

2.培养学生严谨、细致的编程态度。

3.培养学生团队协作、解决问题的能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括数组的概念、声明、初始化和使用，以及数组的内存存储机制。

1.数组的概念和作用：介绍数组的概念，举例说明数组在实际编程中的应用。

2.数组的声明、初始化和使用：讲解如何声明和使用一维数组，包括数组的定义、初始化和访问元素。

3.数组的内存存储机制：解释数组在内存中的存储方式，引导学生理解数组的连续内存分配。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法相结合的方式。

1.讲授法：讲解数组的概念、声明、初始化和使用，以及数组的内存存储机制。

2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解数组在编程中的应用。

3.实验法：安排课后实验，让学生动手实践，巩固所学知识。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的C语言教材，为学生提供理论知识的学习。

2.参考书：提供相关数组知识的参考书籍，方便学生课后拓展学习。

3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，增强课堂趣味性。

4.实验设备：准备计算机、编程环境等实验设备，方便学生进行课后实验。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生在数组学习方面的成果，我们将采用多种评估方式相结合的方法。

1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和实际运用能力。

c语言课程设计数组版一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握C语言中数组的基本概念、操作方法和应用技巧。

通过本课程的学习，学生应能理解数组的定义、初始化、遍历、排序等基本操作，并能够运用数组解决实际问题。

具体目标如下：1.知识目标：–理解数组的概念和性质，包括一维数组、多维数组等。

–掌握数组的声明、初始化和访问方法。

–了解数组的应用场景，如排序、查找等。

2.技能目标：–能够使用C语言编写数组的声明和初始化代码。

–能够使用循环结构遍历数组，并进行相应的操作。

–能够运用数组解决实际问题，如排序、查找等。

3.情感态度价值观目标：–培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。

–激发学生对计算机编程的兴趣，培养学生的创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括数组的基本概念、操作方法和应用技巧。

具体安排如下：1.数组的基本概念：介绍数组的定义、性质和分类，如一维数组、多维数组等。

2.数组的声明和初始化：讲解如何声明数组、初始化数组以及数组的访问方法。

3.数组的遍历和操作：通过循环结构遍历数组，并进行相应的操作，如排序、查找等。

4.数组的应用：结合实际问题，展示如何运用数组解决实际问题。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解数组的基本概念、操作方法和应用技巧，使学生掌握数组的相关知识。

2.案例分析法：通过分析实际问题，引导学生运用数组解决实际问题，培养学生的问题解决能力。

3.实验法：通过编写代码和运行实验，使学生熟悉数组的操作方法和应用技巧。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《C语言程序设计》2.参考书：《C语言编程实例解析》3.多媒体资料：PPT课件、教学视频等4.实验设备：计算机、编程环境等通过以上教学资源的支持，学生将能够更好地学习和掌握数组的相关知识和技能。

排序算法课程设计专业_______________班级____________学号____________姓名_______________指导老师一：课程设计的目的1. 掌握各种排序的基本思想2. 掌握各种排序的算法实现3. 掌握各种排序的算法优劣分析花费的时间计算4. 掌握各种排序算法所适用的不同场合。

二：课程设计的内容（1）冒泡、直插、选择、快速、希尔、归并、堆排序算法进行比较；（2）待排序的元素的关键字为整数。

其中的数据用伪随机产生程序产生（如10000 个,1000个），再使用各种算法对其进行排序，记录其排序时间，再汇总比较；（3）将每次测试所用的时间，用条形图进行表示，以便比较各种排序的优劣。

三：课程设计的实现( 1) 直接插入排序#include <iostream.h> typedef int keytype;struct datatype{keytype key;};/* int rand(void);void srand(unsigned int seed ); */ #include<stdlib.h> #include<stdio.h>#include<time.h> #include<windows.h> void InsertSort (datatype a[], int n) //用直接插入法对a[0]--a[n-1] 排序{int i, j;datatype temp; for(i=0; i<n-1; i++){temp = a[i+1]; j = i;while(j > -1 && temp.key <= a[j].key){a[j+1] = a[j];j--;}a[j+1] = temp;}}void main(){/*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*//*time_t t; srand((unsigned)time(&t));*/ time_t t1,t2;srand((unsigned)GetCurrentTime()); datatype num[10000];t1=GetCurrentTime();for(int i=0;i<10000;i++){ num[i].key=rand();}int n=10000;InsertSort(num,n); for(int j=0;j<10000;j++) cout<<num[j].key<<endl;t2=GetCurrentTime();cout<<"The t1 time is:"<<t1<<"The t2 time is:"<<t2<<" t2-t1:"<<t2-t1<<endl;getchar();}(2)希尔排序#include <iostream.h>/* int rand(void);void srand(unsigned int seed );*/#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<time.h> #include<windows.h> typedef int keytype;struct datatype{ keytype key;};void ShellSort (datatype a[], int n, int d[], int numOfD) //用希尔排序法对记录a[0]--a[n-1] 排序//各组内采用直接插入法排序{int i, j, k, m, span;datatype temp;for(m = 0; m < numOfD; m++) {span = d[m];for(k = 0; k < span; k++)for(i = k; i < n-span; i = i+span)temp = a[i+span]; j = i;while(j > -1 && temp.key <= a[j].key) {a[j+span] = a[j];j = j-span; } a[j+span] = temp;void main(){/*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*/ /*time_t t;srand((unsigned)time(&t));*/time_t t1,t2; srand((unsigned)GetCurrentTime()); datatype num[10000];t1=GetCurrentTime();for(int i=0;i<10000;i++){num[i].key=rand();}int n=10000, d[]={1000,100,10,1},numOfd=4;ShellSort (num,n,d,numOfd);for(int j=0;j<10000;j++)cout<<num[j].key<<endl;t2=GetCurrentTime();cout<<"The t1 time is:"<<t1<<"The t2 time is:"<<t2<<" t2-t1:"<<t2-t1<<endl;getchar();}(3)直接选择排序#include <iostream.h> typedef int keytype; struct datatype { keytype key;};/* int rand(void);void srand(unsigned int seed );*/#include<stdlib.h> #include<stdio.h> #include<time.h> #include<windows.h> void SelectSort(datatype a[], int n) /*用直接选择排序法对a[0]--a[n-1] 排序*/{int i, j, s; datatype temp; for(i=0; i < n-1; i++){s = i;for(j = i+1; j < n; j++) if(a[j].key < a[s].key) s=j;if(s != i){ temp = a[i]; a[i] = a[s]; a[s] = temp;}}}void main(){ /*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*/ /*time_t t;srand((unsigned)time(&t));*/ time_t t1,t2;srand((unsigned)GetCurrentTime());datatype num[10000];t1=GetCurrentTime();for(int i=0;i<10000;i++){ num[i].key=rand();}int n=10000;SelectSort(num,n);for(int j=0;j<10000;j++)cout<<num[j].key<<endl;t2=GetCurrentTime();cout<<"The t1 time is:"<<t1<<"The t2 time is:"<<t2<<" t2-t1:"<<t2-t1<<endl;getchar();}(4)堆排序#include <iostream.h>typedef int keytype;struct datatype{keytype key;};#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<time.h>#include<windows.h>void CreatHeap (datatype a[], int n, int h){int i, j, flag;datatype temp;i = h; // i 为要建堆的二叉树根结点下标j = 2*i+1; // j 为i 的左孩子结点的下标temp = a[i];flag = 0;//沿左右孩子中值较大者重复向下筛选while(j < n && flag != 1){ //寻找左右孩子结点中的较大者,j 为其下标if(j < n-1 && a[j].key < a[j+1].key) j++;if(temp.key > a[j].key) //a[i].key>a[j].keyflag=1; //标记结束筛选条件else //否则把a[j] 上移{a[i] = a[j];i = j;j = 2*i+1;}}a[i] = temp; //把最初的a[i] 赋予最后的a[j]}void InitCreatHeap(datatype a[], int n){int i;for(i = (n-1)/2; i >= 0; i--)CreatHeap(a, n, i);}void HeapSort(datatype a[], int n){int i;datatype temp;InitCreatHeap(a, n); // 初始化创建最大堆for(i = n-1; i > 0; i--) //当前最大堆个数每次递减1{〃把堆顶a[0]元素和当前最大堆的最后一个元素交换temp = a[0];a[0] = a[i];a[i] = temp;CreatHeap(a, i, 0); //调整根结点满足最大堆}}void main(){ /*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*/ /*time_t t;srand((unsigned)time(&t));*/time_t t1,t2; srand((unsigned)GetCurrentTime());datatype num[10000];t1=GetCurrentTime();for(int i=0;i<10000;i++) {num[i].key=rand();}int n=10000;HeapSort(num, n);for(int j=0;j<10000;j++) cout<<num[j].key<<endl; t2=GetCurrentTime();cout<<"The t1 time is:"<<t1<<"The t2 time is:"<<t2<<" t2-t1:"<<t2-t1<<endl;getchar();}(5)冒泡排序#include <iostream.h> typedef int keytype; struct datatype {keytype key;};#include<stdlib.h> #include<stdio.h> #include<time.h> #include<windows.h> void BubbleSort(datatype a[], int n) //用冒泡排序法对a[0]--a[n-1] 排序{int i, j, flag=1;datatype temp;for(i = 1; i < n && flag == 1; i++){flag = 0;for(j = 0; j < n-i; j++){ if(a[j].key > a[j+1].key) { flag = 1; temp = a[j]; a[j] = a[j+1]; a[j+1] = temp;}}}}void main(){/*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*//*time_t t; srand((unsigned)time(&t));*/ time_t t1,t2;srand((unsigned)GetCurrentTime()); datatype num[10000];t1=GetCurrentTime();for(int i=0;i<10000;i++){ num[i].key=rand();}int n=10000;BubbleSort(num, n); for(int j=0;j<10000;j++) cout<<num[j].key<<endl;t2=GetCurrentTime();cout<<"The t1 time is:"<<t1<<"The t2 time is:"<<t2<<" t2-t1:"<<t2-t1<<endl;getchar();}(6)快速排序#include <iostream.h>/* int rand(void);void srand(unsigned int seed );*/#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<time.h> #include<windows.h> typedef int keytype;struct datatype{keytype key;};void QuickSort(datatype a[], int low, int high)//用递归方法对对象a[low]--a[high] 进行快速排序{int i, j; datatype temp; i = low; j = high; temp = a[low]; while(i < j)//在数组的右端扫描while(i < j && temp.key <= a[j].key) j--;if(i < j){a[i] = a[j];i++;}//在数组的左端扫描while(i < j && a[i].key < temp.key) i++;if(i < j){a[j] = a[i];j--;}}a[i] = temp;//对子对象数组进行递归快速排序if(low < i) QuickSort(a, low, i-1);if(i < high) QuickSort(a, j+1, high);}void main(){/*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*//*time_t t;srand((unsigned)time(&t));*/time_t t1,t2; srand((unsigned)GetCurrentTime());datatype num[10000];t1=GetCurrentTime();for(int i=0;i<10000;i++){ num[i].key=rand();}int n=10000;QuickSort(num, 0, 9999);for(int j=0;j<10000;j++)cout<<num[j].key<<endl;t2=GetCurrentTime();cout<<"The t1 time is:"<<t1<<"The t2 time is:"<<t2<<" t2-t1:"<<t2-t1<<endl;getchar();}(7)归并排序#include <iostream.h>/* int rand(void);void srand(unsigned int seed );*/#include<iostream.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<time.h>#include<windows.h>typedef int keytype;struct datatype{keytype key;};void Merge(datatype a[], int n, datatype swap[], int k)//对有序表a[0]--a[n-1] 进行一次二路归并排序，每个有序子表的长度为k //一次二路归并排序后新的有序子表存于swap 中{int m = 0, u1,l2,i,j,u2;int l1 = 0; //给出第一个有序子表下界while(l1+k <= n-1){l2 = l1 + k; //计算第二个有序子表下界u1 = l2 - 1; //计算第一个有序子表上界u2 = (l2+k-1 <= n-1)? l2+k-1: n-1; //计算第二个有序子表上界//两个有序子表合并for(i = l1, j = l2; i <= u1 && j <= u2; m++){if(a[i].key <= a[j].key){swap[m] = a[i];i++;}else{swap[m]=a[j];j++;}}//子表2 已归并完，将子表1 中剩余的对象顺序存放到数组swap 中while(i <=u1){swap[m] = a[i];m++;i++;}//子表1 已归并完，将子表2 中剩余的对象顺序存放到数组swap 中while(j <=u2){swap[m] = a[j];m++;j++;}l1 = u2 + 1;}//将原始数组中不足二组的对象顺序存放到数组swap 中for(i = l1; i < n; i++, m++) swap[m] = a[i];}void MergeSort(datatype a[], int n)〃用二路归并排序法对对象数组a[O]--a[n-1]排序，swap用于临时存放对象{ int i, k = 1; //归并长度由1 开始datatype *swap = new datatype[n]; //动态数组申请while(k < n){Merge(a, n, swap, k);//将记录从数组swap 放回a 中for(i = O; i < n; i++) a[i] = swap[i];//归并长度加倍k = 2 * k;} delete []swap;}void main(){/*srand((unsigned)time(NULL));// 随机种子*//*time_t t;srand((unsigned)time(&t));*/time_t t1,t2;srand((unsigned)GetCurrentTime());datatype num[10000];t仁GetCurre ntTime();for(int i=0;i<10000;i++){nu m[i].key=ra nd();}int n=10000;MergeSort( num, n);for(i nt j=0;j<10000;j++)cout< <nu m[j].key«e ndl;t2=GetCurre ntTime();cout«"The t1 time is:"<<t1<<"The t2 time is:"<<t2<<" t2-t1:"<<t2-t1<<endl;getchar();}四：课程设计的结果对个随机数排序所用时间五：课程设计的结论在数据多的情况下，归并排序能够在最短的运行中完成排序，其次希尔排序, 堆排序，快速排序。

fortran95课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Fortran 95编程语言的基本概念和语法结构；2. 掌握Fortran 95的数据类型、变量声明和运算符使用；3. 学会使用控制结构（如循环、条件语句）进行程序设计；4. 了解数组、函数和子程序在Fortran 95中的应用。

技能目标：1. 能够编写简单的Fortran 95程序，实现基本的输入输出功能；2. 能够运用控制结构进行逻辑判断和循环操作；3. 能够使用数组进行批量数据处理；4. 能够编写简单的函数和子程序，实现代码的模块化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对编程的兴趣，激发自主学习编程的热情；2. 培养学生严谨、细致的编程习惯，注重代码的可读性和效率；3. 培养团队合作精神，学会在编程过程中与他人交流、协作；4. 提高学生的逻辑思维能力，培养解决实际问题的能力。

课程性质：本课程为计算机编程入门课程，以Fortran 95编程语言为载体，培养学生编程技能和逻辑思维能力。

学生特点：学生处于初中或高中阶段，具备一定的数学基础，对编程感兴趣，但可能缺乏实际编程经验。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，以实例为主线，引导学生掌握编程技能，培养编程兴趣。

同时，关注学生的个体差异，提供针对性的指导和支持。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续编程学习打下坚实基础。

二、教学内容1. Fortran 95基础语法- 程序结构- 数据类型与变量声明- 运算符与表达式- 基本输入输出操作2. 控制结构- 选择结构（IF语句）- 循环结构（DO循环、WHILE循环）3. 数组与函数- 数组的基本操作与应用- 内置函数与自定义函数- 子程序与模块化编程4. 实践项目与案例分析- 简单的计算器程序- 温度转换程序- 数组排序程序- 函数与子程序的应用实例5. 编程规范与调试技巧- 编码规范与命名规则- 调试方法与技巧- 性能优化建议教学内容安排与进度：第一周：Fortran 95基础语法及程序结构第二周：数据类型与变量声明、运算符与表达式第三周：基本输入输出操作、选择结构（IF语句）第四周：循环结构（DO循环、WHILE循环）第五周：数组的基本操作与应用第六周：内置函数与自定义函数、子程序与模块化编程第七周：实践项目与案例分析（计算器程序、温度转换程序等）第八周：编程规范与调试技巧、性能优化本教学内容根据课程目标制定，涵盖了Fortran 95编程语言的核心知识点，通过理论与实践相结合的方式，使学生能够逐步掌握编程技能，培养解决实际问题的能力。

排序的数据结构课程设计一、教学目标本课程旨在让学生理解排序算法的原理和应用，掌握常见的排序算法，如冒泡排序、选择排序、插入排序等，培养学生分析问题、解决问题的能力，并提高学生的逻辑思维和编程实践能力。

1.理解排序算法的概念和作用；2.掌握冒泡排序、选择排序、插入排序等常见排序算法的原理和实现；3.了解排序算法的应用场景。

4.能够运用排序算法解决实际问题；5.能够编写程序实现常见的排序算法；6.能够分析排序算法的效率和适用条件。

情感态度价值观目标：1.培养学生对计算机科学和编程的兴趣和热情；2.培养学生勇于探索、积极思考的科学精神；3.培养学生团队协作、相互帮助的良好学习习惯。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括排序算法的原理、实现和应用。

具体安排如下：第1课时：排序算法概述1.1 排序的概念和作用1.2 排序算法的分类和评价指标第2课时：冒泡排序2.1 冒泡排序的原理2.2 冒泡排序的实现2.3 冒泡排序的效率分析第3课时：选择排序3.1 选择排序的原理3.2 选择排序的实现3.3 选择排序的效率分析第4课时：插入排序4.1 插入排序的原理4.2 插入排序的实现4.3 插入排序的效率分析第5课时：排序算法的应用5.1 排序算法在实际问题中的应用5.2 排序算法的选择和优化三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法和实验法相结合的教学方法。

1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握排序算法的原理和实现；2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入理解排序算法，提高解决问题的能力；3.实验法：通过编写程序，让学生动手实践，培养学生的编程能力和实际应用能力。

四、教学资源1.教材：《数据结构与算法》；2.参考书：《算法导论》、《排序与搜索》；3.多媒体资料：课件、教学视频；4.实验设备：计算机、编程环境。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和理解能力，占总评的30%。

数据结构课程设计报告（原创）设计题目：数组应用专业班级学生学号指导教师时间目录一、设计任务 (3)二、软件环境 (4)三、程序源代码 (4)四、算法设计思想及流程图 (11)4.1算法设计思想 (11)4.2流程图 (13)4.2.1主要功能模块流程图 (13)4.2.2输入函数流程图 (13)4.2.3输出函数流程图 (14)4.2.4查找函数流程图 (15)五、输入及相应运行结果 (16)六、收获及体会 (19)七、参考文献 (20)八、附录（部分截图） (21)一、设计任务题目：数组应用功能：按照行优先顺序将输入的数据建成4维数组，再按照列优先顺序输出结果，给出任意处的元素值，并给出对应的一维数组中的序号。

分步实施：1．初步完成总体设计，搭好框架，确定人机对话的界面，确定函数个数；2．完成最低要求：完成第一个功能；3．进一步要求：进一步完成后续功能。

有兴趣的同学可以自己扩充系统功能。

要求：1）界面友好，函数功能要划分好2）总体设计应画一流程图3）程序要加必要的注释4）要提供程序测试方案5）程序一定要经得起测试，宁可功能少一些，也要能运行起来，不能运行的程序是没有价值的。

二、软件环境V C ++6.0三、程序源代码#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#define M 100typedef struct{int data;int wei[4];}node;typedef struct{node dat[M];int max_meiwei[4];//每维的长度int m;}shu;void menu(shu *G);void input(shu *G);void output(shu *G);void find(shu *G);void introduce(shu *G); //函数声明/***********************************************************/void input(shu *G)// 输入按行{int i,j,k,l,h,b,n;G->m=1;for(i=0;i<4;i++)//依次输入第一、二、三、四维的长度{printf("\t\t\t请输入第%d维的长度:",i+1);scanf("%d",&G->max_meiwei[i]);G->m*=G->max_meiwei[i]; //维数长度积即为数据个数}n=0;for(i=0;i<G->max_meiwei[0];i++)//坐标{for(j=0;j<G->max_meiwei[1];j++)//初{for(k=0;k<G->max_meiwei[2];k++)//始{for(l=0;l<G->max_meiwei[3];l++)//化{G->dat[n].wei[0]=i;G->dat[n].wei[1]=j;G->dat[n].wei[2]=k;G->dat[n].wei[3]=l;n++;}}}}for(n=0;n<G->m;n++)//依次输入各个结点的坐标值{printf("\t\t\t请输入A[");for(b=0;b<4;b++){printf("%d,",G->dat[n].wei[b]);}printf("\b]的值\n");scanf("%d",&G->dat[n].data);}system("pause");menu(G);}/*******************************************************/void output(shu *G)// 输出按列优先顺序{int i,j,b,k,l,h,n;for(i=0;i<G->max_meiwei[3];i++) //先固定第四维，而后由里到外依次输出{for(j=0;j<G->max_meiwei[2];j++){for(k=0;k<G->max_meiwei[1];k++){for(l=0;l<G->max_meiwei[0];l++){printf("\t\t");for(h=0;h<G->m;h++){if(G->dat[h].wei[3]==i && G->dat[h].wei[2]==j && G->dat[h].wei[1]==k && G->dat[h].wei[0]==l){printf("\t%d",G->dat[h].data);}}}printf("\n");}}}printf("\n");system("pause");menu(G);}/*******************************************************//*******************************************************/void find(shu *G) // 给出任意元素值输出对应的一维数组所在的位置{int i,a,k=0,j;system("cls");printf("\n\n\t\t\t 请输入所查值：");scanf("%d",&a);for(i=0;i<G->m;i++){if(a==G->dat[i].data) //逐个比较，找出数组中和所给值相等的数{printf("\n\t\t\4 \4 \4 \4 \4 \4 \4 \4 \4 \4 \4 \4 \4 \4 \\4 \4");printf("\n\t\t\t对应第一维位置为：%d\n",i);printf("\t\t\5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5 \5\n");k=1;}}if(k==0){printf("\n\t\t\t~~~~(>_<)~~~~ 对不起，您所查询的数不存在!~~~~(>_<)~~~~ \n");printf("\n\t\t\t继续1\n\t\t\t返回2\n\t\t\t请选择：");scanf("%d",&j);if(j==1){find(G);}else if(j==2){menu(G);}}system("pause");menu(G);}/*******************************************************/ void menu(shu *G)//菜单{int i;system("cls");system("color 9a");printf("\t\t\n\n\n\n\n\n");printf("\t\t\n");printf("\t\t╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬\n"); printf("\t\t║**************************************║\n"); printf("\t\t╬* WELCOME *╬\n"); printf("\t\t║**************************************║\n"); printf("\t\t╬* *╬\n"); printf("\t\t║* *║\n"); printf("\t\t╬* ☆输入(press 1) *╬\n"); printf("\t\t║* ★输出(press 2) *║\n"); printf("\t\t║* ☆查找(press 3) *║\n"); printf("\t\t╬* ★退出(press 0) *╬\n"); printf("\t\t║* *║\n"); printf("\t\t║**************************************║\n"); printf("\t\t╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬╬\n"); printf("\t\t\t请选择");printf("\n\t\t\t");scanf("%d",&i);switch(i){case 1: input(G);break;case 2: output(G);break;case 3: find(G);break;case 0:{system("cls");printf("\n\n");printf("\t\t \n");printf("\t\t\n");printf("\t\t (.@.@) \n");printf("\t\t+-------oOOo-----(_)-----oOOo---------+\n");printf("\t\t||\n");printf("\t\t|再见! 谢谢使用!! |\n");printf("\t\t||\n");printf("\t\t+----------oooO-------Oooo--------------+\n");printf("\n\n");exit(0);break;}default:menu(G);break;}}/*******************************************************//*******************************************************/void introduce(shu *G){int i;system("cls");printf("\n\n\n\n\t\t ☆此系统的功能有☆\n\n");printf("\t\t★按照行优先顺序将输入的数据建成4维数组\n\n");printf("\t\t★按照列优先顺序输出\n\n");printf("\t\t★给出任意处的元素值，查询相应的一维数组的序号\n\n");printf("\n\n\n\t\t按1返回\n");printf("\n\n\t\t按0退出\n");scanf("%d",&i);if(i==1){menu(G);}else if(i==0){exit(0);}}/*******************************************************/main(){int i,j=1;shu *G;G=(shu *)malloc(sizeof(shu)); //开辟一段空间while(j) //利用j来实现while循环{system("cls");system("color 9e");printf("\n\n\n");printf("\t\t┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓\n"); printf("\t\t┃* * * * * * * * * * * * * * * * * * * ┃\n"); printf("\t\t┃* ※欢迎使用数组应用系统※* ┃\n"); printf("\t\t┃* * * * ** * * * * * * * * * * * * * * ┃\n"); printf("\t\t┃* * ┃\n"); printf("\t\t┃* * ┃\n"); printf("\t\t┃* ☆☆☆☆☆☆☆☆* ┃\n"); printf("\t\t┃* ★★★★★* ┃\n");printf("\t\t┃* ☆☆☆☆* ┃\n"); printf("\t\t┃* ★★★★* ┃\n"); printf("\t\t┃* ☆☆☆☆* ┃\n"); printf("\t\t┃* ★★★★* ┃\n"); printf("\t\t┃* ☆☆☆☆* ┃\n"); printf("\t\t┃* ★★★★* ┃\n"); printf("\t\t┃* ☆☆* ┃\n"); printf("\t\t┃* * ┃\n"); printf("\t\t┃* * * * * * * * * * * * * * * * * * * ┃\n");printf("\t\t┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛\n"); printf("\n\t\t\t\3\3\3\3\3\3\3\3\3 简介 1 \3\3\3\3\3\3\3"); printf("\n\n\n\t\t\t\3\3\3\3\3\3\3\3\3 登录 2 \3\3\3\3\3\3\3"); printf("\n\n\n\t\t\t\3\3\3\3\3\3\3\3\3 退出 3 \3\3\3\3\3\3\3"); printf("\n\t\t\t请选择：");scanf("%d",&i);switch(i){ //case语句，控制输入情况case 1:j=0;introduce(G);break;case 2:j=0;menu(G);break;case 3:j=0;exit(0);default:printf("输入有误，请重新输入"); //增强程序健壮性j=1;}}return 0;}四、算法设计思想及流程图4.1 算法设计思想首先，在定义四维数组的数据类型时，我选择了整型以方便编程及利于数据的输入和输出。

排序算法课课程设计书一、教学目标本节课的学习目标主要包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握排序算法的概念、原理和常见的排序算法（如冒泡排序、选择排序、插入排序等）；理解排序算法的应用场景和性能特点，能够根据实际问题选择合适的排序算法。

2.技能目标：学生能够运用排序算法解决实际问题，具备编写排序算法代码的能力；能够对给定的数据集进行排序，并分析排序算法的执行时间和空间复杂度。

3.情感态度价值观目标：培养学生对计算机科学和算法的兴趣，使其认识算法在实际生活中的重要性，培养学生的创新意识和团队合作精神。

通过对本节课的学习，学生应能够了解排序算法的相关知识，掌握常见的排序算法，具备运用排序算法解决实际问题的能力，并培养对计算机科学和算法的兴趣。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.排序算法的概念和原理：介绍排序算法的定义、分类和性能评价指标。

2.常见排序算法：讲解冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序算法，并通过实例演示其实现过程。

3.排序算法的应用场景和性能特点：分析不同排序算法在实际应用中的优缺点，引导学生根据问题特点选择合适的排序算法。

4.排序算法的代码实现：让学生动手编写排序算法代码，培养其编程能力。

5.排序算法的执行时间和空间复杂度分析：讲解排序算法的时间复杂度、空间复杂度概念，并分析不同排序算法的复杂度。

通过对本节课的教学内容的学习，学生应能够掌握排序算法的相关知识，了解常见的排序算法，并具备运用排序算法解决实际问题的能力。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解排序算法的相关概念、原理和算法实现，引导学生掌握排序算法的基本知识。

2.案例分析法：通过分析实际应用场景，让学生了解排序算法的应用价值和性能特点。

3.实验法：让学生动手编写排序算法代码，培养其编程能力和实际操作能力。

4.讨论法：分组讨论排序算法的优缺点，引导学生学会分析问题、解决问题。