北理工数据结构实验报告4Word格式.docx
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L)
操作结果:
构造一个线性表L。
output(SqListL)
初始条件:
线性表L已存在。
按顺序在屏幕上输出L的数据元素。
BiInsertionsort(SqlistL)
对L的数据元素进行折半插入排序。
QuickSort(SqlistL)
对L的数据元素进行交换排序。
SelectSort(SqList&
L)
对L的数据元素进行选择排序。
}ADTSqList
⑵宏定义
#defineKeyTypeint
#defineMAXSIZE10
#defineok1
#defineerror0
⑶主程序流程
由主程序首先调用Input(L)函数创建顺序表,
先调用BiInsertionsort(L)函数进行折半插入排序,调用output(L)函数显示排序结果。
再调用QuickSort(L)函数进行交换排序,调用output(L)函数显示排序结果。
最后调用SelectSort(L)函数进行选择排序,调用output(L)函数显示排序结果。
⑷模块调用关系
由主函数模块调用创建顺序表模块,排序模块与显示输出模块。
(5)流程图
2、详细设计
(1)数据类型设计
/*顺序存储结构*/
typedefstruct
{
KeyTypeKey;
//关键字项
}RedType;
RedTyper[MAXSIZE+1];
intlength;
//=MAXSIZE;
}Sqlist;
//定义顺序表类型
(2)操作算法设计
/*输入数据*/
intInput(Sqlist&
for(inti=1;
i<
=MAXSIZE;
i++)
scanf("
%d"
&
L.r[i].Key);
L.length=MAXSIZE;
returnok;
}
/*输出排好的数字*/
intoutput(SqlistL)
{
for(inti=1;
i++)
printf("
%-4d"
L.r[i].Key);
printf("
\n"
);
returnok;
/*折半插入排序法*/
voidBiInsertionsort(SqlistL)
inti,j,low,high,m;
for(i=2;
=L.length;
{
L.r[0].Key=L.r[i].Key;
//把要插入的当成哨兵
low=1;
high=i-1;
while(low<
=high)//折半法找到要插入的位置
{
m=(low+high)/2;
if(L.r[0].Key<
L.r[m].Key)high=m-1;
elselow=m+1;
}
for(j=i-1;
j>
=high+1;
j--)//插入位置后的袁术后移一位
.r[j+1]=L.r[j];
L.r[high+1]=L.r[0];
//插入元素
}//low
printf("
折半插入排序:
output(L);
}//BiInsertionsort
/*快速交换排序法*/
intPartition(Sqlist&
L,intlow,inthigh)
intpivotkey;
L.r[0].Key=L.r[low].Key;
//用子表的第一个记录作枢轴记录
pivotkey=L.r[low].Key;
//枢轴记录关键字
while(low<
high)//从表的两端交替地向中间扫描
{
high&
&
L.r[high].Key>
=pivotkey)
--high;
//将比枢轴记录小的记录移到低端
}//while
L.r[low].Key=L.r[high].Key;
L.r[low].Key<
++low;
//将比枢轴记录大的记录移到高端
L.r[high].Key=L.r[low].Key;
}//while
L.r[low].Key=L.r[0].Key;
//枢轴记录到位
returnlow;
//返回枢轴位置
}//Partition
voidQSort(Sqlist&
intpivotloc;
if(low<
high)//长度大于1
pivotloc=Partition(L,low,high);
//将L.r[low…high]一分为二
QSort(L,low,pivotloc-1);
//对低子表递归排序,pivotloc是枢轴位置
QSort(L,pivotloc+1,high);
//对高子表递归排序
}//if
}//QSort
voidQuickSort(Sqlist&
L)//对顺序表L做快速排序
QSort(L,1,L.length);
交换排序:
output(L);
}//QuickSort
/*选择排序法*/
voidSelectSort(SqlistL)
inti,j,k,temp;
for(i=1;
{k=i;
//要确定排序元素的位置
for(j=i+1;
j<
j++)
{
if(L.r[k].Key>
L.r[j].Key)k=j;
//若后面有更小的记录下其位置
temp=L.r[i].Key;
输出线性表L
L.r[i].Key=L.r[k].Key;
L.r[k].Key=temp;
}//for
选择排序:
output(L);
}//SelectSort
⑶主函数设计
intmain()
SqlistL;
Input(L);
//输入要排的数字,创建线性表L
BiInsertionsort(L);
//对L进行插入排序,输出线性表L
BubbleSort(L);
//对L进行交换排序,输出线性表L
SelectSort(L);
//对L进行选择排序,输出线性表L
四、程序调试分析
1、由于本次实验中存储数据的线性表是在Input函数中进行的,所以开始时忘了将l.length初始化,出现报错,开始我直接在定义线性表的结构中赋值为MAXSIZE,还是有问题,原来是定义结构时不能直接在内部赋初值!
通过这次错误让我对数组的用法有了一个更深的了解,实践后记得更深。
2、对于快速排序一直都不太理解,编译时出现了各种报错提示,后来我又回头仔仔细细的看了书上的内容,重新理解快排的算法思想,先设置枢轴,进行一趟简单的分大小,再进行递归调用,直到排序结束,重新写了一遍程序,调试了几次就成功了,对于快排有了一个较深的把握与理解。
3、一直对于快排的交换环节存有疑虑,当出现第一个比枢轴小的关键字时就进行这句L.r[low].Key=L.r[high].Key;
原以为这样后low空间里的关键字被换成了high的了,那low里的关键字就缺失了,但是调试却没有问题,经过单步运行后,发现原来low里的为枢轴量,放在了首单元地址里,后来又换回来了,所以没有缺失。
4、在选择排序中,刚开始我的程序是比较后就直接交换的,后来看书上是记住数组的下标全部比较后进行一次交换就可以了,少了不少的交换次数,效率提高了不少,让我看到了优化程序的重要性,在实现的基础上不断地去优化程序,让程序变得更好。
五、用户使用说明
1、本程序的运行环境为DOS操作系统,执行文件为:
排序.exe。
2、进入程序后,输入所需排序的十个整数,回车运行程序。
3、程序运行后即在屏幕上输出计算结果。
六、程序运行结果
七、程序清单
#include"
stdio.h"
/*宏定义*/
#defineKeyTypeint
printf("
inti,j,low,high,m;
for(i=2;
{
L.r[0].Key=L.r[i].Key;
low=1;
m=(low+high)/2;
if(L.r[0].Key<
elselow=m+1;
}
for(j=i-1;
L.r[j+1]=L.r[j];
L.r[high+1]=L.r[0];
}//low
output(L);
intpivotkey;
L.r[0].Key=L.r[low].Key;
//用子表的第一个记录作枢轴记录
pivotkey=L.r[low].Key;
//枢轴记录关键字
while(low<
high)//从表的两端交替地向中间扫描
{
--high;
L.r[low].Key=L.r[high].Key;
++low;
L.r[high].Key=L.r[low].Key;
}//while
L.r[low].Key=L.r[0].Key;
returnlow;
intpivotloc;
if(low<
pivotloc=Partition(L,low,high);
QSort(L,low,pivotloc-1);
QSort(L,pivotloc+1,high);
}//if
QSort(L,1,L.length);
inti,j,k,temp;
for(i=1;
{k=i;
for(j=i+1;
if(L.r[k].Key>
}
temp=L.r[i].Key;
L.r[i].Key=L.r[k].Key;
L.r[k].Key=temp;
}//for
//输入要排的数字
BiInsertionsort(L);
QuickSort(L);
SelectSort(L);