算法设计技能训练报告Word文件下载.docx
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node*head;
intlength;
利用链表进行排序
2.3算法设计
1.直接插入排序
原理：
将数组分为无序区和有序区两个区，然后不断将无序区的第一个元素按大小顺序插入到有序区中去，最终将所有无序区元素都移动到有序区完成排序。
2.希尔排序
又称增量缩小排序。
先将序列按增量划分为元素个数相同的若干组，使用直接插入排序法进行排序，然后不断缩小增量直至为1，最后使用直接插入排序完成排序。
要点：
增量的选择以及排序最终以1为增量进行排序结束。
1.冒泡排序
将序列划分为无序和有序区，不断通过交换较大元素至无序区尾完成排序。
设计交换判断条件，提前结束以排好序的序列循环
2.快速排序
不断寻找一个序列的中点，然后对中点左右的序列递归的进行排序，直至全部序列排序完成，使用了分治的思想。
1.直接选择排序
将序列划分为无序和有序区，寻找无序区中的最小值和无序区的首元素交换，有序区扩大一个，循环最终完成全部排序。
.堆排序
利用大根堆或小根堆思想，首先建立堆，然后将堆首与堆尾交换，堆尾之后为有序区。
归并排序
将原序列划分为有序的两个序列，然后利用归并算法进行合并，合并之后即为有序序列。
测试
图4.1
图4.2
图4.3
结论
（1）平方阶（O（n2））排序
一般称为简单排序，例如直接插入、直接选择和冒泡排序；
（2）线性对数阶（O（nlgn））排序
如快速、堆和归并排序；
（3）O（n1+￡）阶排序
￡是介于0和1之间的常数，即0<
￡<
1，如希尔排序；
（4）线性阶（O（n））排序
如桶、箱和基数排序。
各种排序方法比较
简单排序中直接插入最好，快速排序最快，当文件为正序时，直接插入和冒泡均最佳。
影响排序效果的因素
因为不同的排序方法适应不同的应用环境和要求，所以选择合适的排序方法应综合考虑下列因素：
①待排序的记录数目n；
②记录的大小（规模）；
③关键字的结构及其初始状态；
④对稳定性的要求；
⑤语言工具的条件；
⑥存储结构；
⑦时间和辅助空间复杂度等。
不同条件下，排序方法的选择
（1）若n较小（如n≤50），可采用直接插入或直接选择排序。
当记录规模较小时，直接插入排序较好；
否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人，应选直接选择排序为宜。
（2）若文件初始状态基本有序（指正序），则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜；
（3）若n较大，则应采用时间复杂度为O（nlgn）的排序方法：
快速排序、堆排序或归并排序。
快速排序是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法，当待排序的关键字是随机分布时，快速排序的平均时间最短；
堆排序所需的辅助空间少于快速排序，并且不会出现快速排序可能出现的最坏情况。
这两种排序都是不稳定的。
若要求排序稳定，则可选用归并排序。
但本章介绍的从单个记录起进行两两归并的
排序算法并不值得提倡，通常可以将它和直接插入排序结合在一起使用。
先利用直接插入排序求得较长的有序子文件，然后再两两归并之。
因为直接插入排序是稳定的，所以改进后的归并排序仍是稳定的。
排序算法的稳定性
1）稳定的：
如果存在多个具有相同排序码的记录，经过排序后，这些记录的相对次序仍然保持不变，则这种排序算法称为稳定的。
插入排序、冒泡排序、归并排序、分配排序（桶式、基数）都是稳定的排序算法。
2）不稳定的：
否则称为不稳定的。
直接选择排序、堆排序、shell排序、快速排序都是不稳定的排序算法
致谢
谢我的老师，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；
他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。
这片论文的每个实验细节和每个数据，都离不开你的细心指导。
而你开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很快的融入我们这个新的实验室
感谢我的同门，谢谢你们给予我的帮助！
感谢我的朋友，感谢你们在我失意时给我鼓励，在失落时给我支持，感谢你们和我一路走来，让我在此过程中倍感温暖！
感谢我的家人——我的父母、姐姐和弟弟。
没有你们，就不会有今天的我！
我一直感恩，感恩于我可以拥有一个如此温馨的家庭，让我所有的一切都可以在你们这里得到理解与支持，得到谅解和分担。
我爱你们，爱我们的家！
一个人的成长绝不是一件孤立的事，没有别人的支持与帮助绝不可能办到。
我感谢可以有这样一个空间，让我对所有给予我关心、帮助的人说声“谢谢”！
今后，我会继续努力，好好工作！
好好学习！
好好生活！
！
参考文献
1刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录.第1版.北京：
高等教育出版社，1957
2傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：
科学出版社，1985，447
3华罗庚，王元.论一致分布与近似分析.中国科学，1973（4）：
339~357
4张筑生.微分半动力系统的不变集研究：
[学位论文]，北京：
数学系统学研究所，1983
5BorkoH，BernierCL．Indexingconceptsandmethods.NewYork:
AcademicPr,1978
6《机程序设计艺术》英文名称：
TheArtofComputerProgramming
作者：
Donald.E.Knuth
7.《计算机导论》
名称：
IntroductiontoAlgorithms
ThomasH.Cormen，CharlesE.Leiserson，RonaldL.Rivest，CliffordStein
《C语言程序设计实用教程》全面介绍了C语言的基础知识和程序设计方法，共分为三部分，由浅到深，再到综合应用。
第一部分是基础知识的应用，包括第1章到第3章；
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各章基本知识与典型例题及上机实训紧密结合，每章后面提供了大量的习题。
为了满足国家计算机等级考试的要求，《C语言程序设计实用教程》介绍了VisualC++6.0的开发环境，教材内容涵盖了《全国计算机等级考试考试大纲》（C语言程序设计部分）。
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werbyYOZOSOFT
代码
#include<
iostream>
fstream>
usingnamespacestd;
time.h>
stdlib.h>
#definen2000
#definelj20
classMyList
public:
MyList（）
{
head=NULL;
//头指针为空
length=0;
//长度为0
}
~MyList（）
node*left=head;
node*right=NULL;
while（left!
=NULL）
right=left;
left=left->
next;
deleteright;
voidaddNode（intuser_index）
if（isEmpty（））
head=newnode（）;
head->
next=NULL;
index=user_index;
else
//创建一个新的节点
node*newnode=newnode（）;
newnode->
//将节点添加到链表的最末端
node*t=head;
while（t->
next!
=NULL）
t=t->
t->
next=newnode;
length++;
intljcode;
intgetLength（）
returnlength;
voiddisplay（）
if（isEmpty（））
cout<
<
"
Thelistisempty!
"
;
return;
node*temp=head;
while（temp）
cout<
temp->
index;
if（!
temp->
next）
//已至链表尾，可以结束输出了。
break;
->
temp=temp->
cout<
endl;
charljcode1;
voidlhInput（）
for（inti=12;
i>
0;
i--）
addNode（i）;
boolisEmpty（）
if（head==NULL）
returntrue;
intljcode=0;
returnfalse;
voidbubbleSort（）
intljcode=1;
//temp指针用来进行指向要交换的两个节点的左边一个
while（temp&
&
if（temp->
index>
next->
index）
exchangeNode（temp,temp->
next）;
//尾指针总是指向已经排好的元素的首地址，这里我们先移到链表尾部等待
node*tail=head;
while（tail->
tail=tail->
//外层还是数组的思想，内层就是链表的思想了，
//为什么外层要用数组的思想呢？
因为这样比较简洁，不易搞错
for（inti=0;
i<
length;
i++）
temp=head;
while（temp->
next!
=tail）
exchangeNode（temp,temp->
tail=temp;
//交换相邻两个节点
voidexchangeNode（node*left,node*right）
//如果left是头结点
if（left==head）
left->
next=right->
right->
next=left;
head=right;
//找到左节点的前一个节点
node*before_left=head;
while（before_left->
=left）
before_left=before_left->
before_left->
next=right;
left->
//堆的冒泡排序
intljcode2=0;
voidpaixu（）{
MyListhengbao;
hengbao.lhInput（）;
hengbao.display（）;
hengbao.bubbleSort（）;
intljcode=0;
}
voidInsertionSort（int*a,intlen）//插入排序函数
{
for（intj=1;
j<
len;
j++）
intkey=a[j];
inti=j-1;
while（i>
=0&
a[i]>
key）
{
a[i+1]=a[i];
i--;
}
a[i+1]=key;
voidShellSort（int*a,intlen）//希尔排序代码
inth=1;
while（h<
len）
h=3*h+1;
while（h>
0）
for（intj=h;
intkey=a[j];
inti=j-h;
while（i>
key）
{
a[i+h]=a[i];
i=i-h;
}
a[i+h]=key;
h=h/3;
//冒泡排序
voidbubblesort（int*a,intlen）{
inti,j;
for（i=0;
len-1;
for（j=i+1;
j<
=len-1;
j++）
if（a[i]<
a[j]）
intt=a[i];
a[j]=a[i];
a[i]=t;
//快速排序
voidquickSort（ints[],intl,intr）
if（l<
r）
{
inti=l,j=r,x=s[l];
while（i<
j）
while（i<
j&
s[j]>
=x）//从右向左找第一个小于x的数
j--;
if（i<
s[i++]=s[j];
s[i]<
x）//从左向右找第一个大于等于x的数
i++;
s[j--]=s[i];
s[i]=x;
quickSort（s,l,i-1）;
//递归调用
quickSort（s,i+1,r）;
//选择排序
voidSelectSort（int*a,intlen）
for（inti=0;
i<
intk=i;
intkey=a[i];
for（intj=i+1;
if（a[j]<
k=j;
key=a[j];
if（k!
=i）
swap（a[i],a[k]）;
voidMaxHeapify（int*a,inti,intheapSize）
intl=（i+1）*2-1;
intr=（i+1）*2;
intlargest;
=heapSize&
a[l]>
a[i]）
largest=l;
largest=i;
if（r<
a[r]>
a[largest]）
largest=r;
if（largest!
swap（a[i],a[largest]）;
MaxHeapify（a,largest,heapSize）;
//创建最大堆
voidBuildMaxHeap（int*a,intlen）
for（inti=len/2-1;
=0;
MaxHeapify（a,i,len-1）;
//堆排序
voidHeapSort（int*a,intlen）
BuildMaxHeap（a,len）;
for（inti=len-1;
swap（a[0],a[i]）;
MaxHeapify（a,0,i-1）;
//归并排序
voidmerge（int*data,intp,intq,intr）
intn1,n2,i,j,k;
int*left=NULL,*right=NULL;
n1=q-p+1;
n2=r-q;
left=（int*）malloc（sizeof（int）*（n1））;
right=（int*）malloc（sizeof（int）*（n2））;
for（i=0;
n1;
i++）//对左数组赋值
left[i]=data[p+i];
for（j=0;
n2;
j++）//对右数组赋值
right[j]=data[q+1+j];
i=j=0;
k=p;
while（i<
n1&
n2）//将数组元素值两两比较，并合并到data数组
if（left[i]<
=right[j]）
data[k++]=left[i++];
else
data[k++]=right[j++];
}
for（;
i++）//如果左数组有元素剩余，则将剩余元素合并到data数组
data[k++]=left[i];
j++）//如果右数组有元素剩余，则将剩余元素合并到data数组
data[k++]=right[j];
}
voidmergeSort（int*data,intp,intr）
intq;
if（p<
r）//只有一个或无记录时不须排序
q=（int）（（p+r）/2）;
//将data数组分成两半
mergeSort（data,p,q）;
//递归拆分左数组
mergeSort（data,q+1,r）;
//递归拆分右数组
merge（data,p,q,r）;
//合并数组
voidoutput（int*A）{
ofstreamoutput（"
c:
\\textcode.txt"
ios_base:
:
out）;
output<
数组元素如下：
i++）
A[i]<
'
'
output.close（）;
ofstreamoutput1（"
\\bincode.bin"
ios:
binary）;
for（inti=0;
output1<
"
output1.close（）;
intmain（）
intA[n];
cout<
排序算法的性能"
endl;
1.插入排序"
2.希尔排序"
3.起泡排序"
4.快速排序"
5.选择排序"
6.堆排序"
7.归并排序"
8.链表的冒泡排序"
请输入选择：
intm;
cin>
>
m;
switch（m）{
case1:
InsertionSort（A,n）;
output（A）;
cout<
已经进行插入排序"
结果已存入文件"
break;
case2:
ShellSort（A,n）;
已经进行希尔排序"
case3:
bubblesort（A,n）;
已经进行起泡排序"
en
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