北航计软实验报告一

北航计软实验报告一

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计算机软件基础上机实验报告（一)

ＸXXXＸX班XXX

１.实验目的

掌握线性表在顺序分配下的插入与删除运算；掌握线性表的链式存储结构;掌握插入排序的方法;并掌握一种产生随机数的方法。

2.实验内容

1．产生１000个0至999间的随机整数，并以产生的次序存入一个数据文件中。

2．编制一个程序,依次实现以下功能：

（1)?定义一个有序(非递减）线性表,其最大容量为１0０0,初始时为空。

(2)?从由１产生的数据文件中依次取前N个随机整数，陆续插入到此线性表中，并要求在每次插入后保持线性表的有序性。最后将此有序线性表打印输出。

(３)?在由（2）产生的线性表中，依在1中产生的次序逐个将元素删除，直至表空为止。

3. 以N＝１0０及N＝400分别运行2的程序,并比较它们的运行时间。

４. 编写一个程序，用插入排序依次将1中产生的１000个随机整数链接成有序链表(不改变原随机数在存储空间中的顺序）。

３.源代码与运行结果

#incｌｕdｅ<ｓｔdｉo.h>

#ｉnclude<ｓｔｄliｂ.h＞

＃include

/＊＊

1_1

产生1000个０至９９９间的随机整数,并以产生的次序存入一个数据文件（1_1．tｘt)中。

**/

main()

{

ＦILE *fo＝fopｅn（"1_1.txｔ","w＂);

int i,j;

srand(（ｕnsiｇned）tiｍe（0)）;

foｒ（i＝0;ｉ<=99９;i+＋）fprｉntｆ（ｆｏ,＂%d＼n"，rand()%10０0);

fclｏｓｅ(fo);

ｐriｎｔf("１00０个随机数已输出至目录下1＿1．tｘt文件\n＂);

system("pause"）;

}

输出文件1_１．ｔxｔ如下:（因输出文本长度缘故,此处只截了一幅图)

#inｃludｅ

#ｉnclude＜stdｌib.h>

＃iｎcｌｕde＜tｉme．ｈ>

/**

１＿2

从数据文件（1_1．txt)中读取数据，进行插入排序，然后屏幕输出。再依序删除。

1_3

以Ｎ＝1０0及N=400分别运行２的程序，并比较它们的运行时间。*＊／

#dｅｆine N １0０0

maiｎ()

{

int a[Ｎ］={0}；

int i，ｊ，ｍ,w,num=0;

FＩＬE *fi＝ｆopen(＂１_1.txt"，"r")；

clock＿t start，fiｎish;

dｏublｅdｕｒation;

/／Part 1 ：

ｓtarｔ=cｌock()；

m=0;

fｓｃａnｆ（fi，"%d",&num）；

a［０]=num；

w=m;

for (ｊ=１;j<＝N-1;j＋+）

{

w=ｍ；

fscａnf(fi，＂%d",&ｎum）;

whiｌe ((ａ[w]>num)&＆（w＞＝0)）w-－；

ｗ+＋；

ｆｏr(i＝m；i>＝w;i--）a[ｉ+1]＝ａ[ｉ];

a[w］=num;

ｍ++;

}

fｉnish=clock();

duｒation=(doubｌe)(fｉｎiｓh －sｔaｒt)／CＬOＣKＳ_PER＿ＳEＣ；

priｎtf("执行%d 个数据插入操作完成！用时：%f 秒,得到线性表如下：＼n"，m+1，durａtion);

ｆoｒ（i=0;i<Ｎ；ｉ++) ｐrｉｎｔf("%ｄ"，a[ｉ]）;

fｃｌose(fi);

／/Part ２:

stａrｔ=ｃlｏck();

for （j=0;j<=N-1;ｊ++)

{

w=0;

fscａｎｆ（fｉ,＂%d"，＆num);

wｈile （ａ［w]

ｆor(i=ｍ;i<ｍ;ｉ++) a[i］=a[i＋1］；

ａ[m]＝0;

ｍ--；

}

fｉｎisｈ=clock();

dｕｒａtion=（dｏuble）(ｆinｉsh －staｒｔ)/CLOCKS_PEＲ＿ＳEC;

pｒintf("＼n\n删除操作完成！用时：％f秒，得到线性表如下:\n＂，duration);

for (ｉ=0；i

printf("\n")；

fcloｓe(fi);

ｓysｔeｍ("pause"）;

}

程序运行输出结果如下:(因输出文本长度缘故,此处只截了两幅图)

#include

#inｃｌuｄｅ<ｓtdlｉb.h>

/＊*

1_4

编写一个程序,用插入排序依次将1_１.txt中的１00０个随机整数链接成有序链表

(不改变原随机数在存储空间中的顺序)

**/

#dｅｆiｎｅN 10０0

mａｉn（)

{

stｒuct data

?{

?iｎt ｎum;

?ｓtruct data *neｘt；

}；

struct datａ＊n,*ｈeａｄ，*temp;

?ＦILＥ*fi＝fopen("1_1.txt","ｒt"）;

?iｎt i,a=0;

n=（stｒuct data*)malloc(ｓiｚｅoｆ（strｕcｔdａta））;

n－>next=NＵLL;

ｆscanf(ｆi,"%d",＆a)；

?n->num=a;

?head=n;

fｏr (i=1;i<=N-1;i++）

｛

??n=(ｓtｒuｃt ｄata*)malｌoc(sizｅｏf(ｓtructｄａta));n－>next=ＮＵＬL;

?fsｃanｆ(fi,"％d",&a）;

??n－＞ｎuｍ=a;

?teｍｐ＝hｅａd；

ｉf （(n->nuｍ)＜=(teｍp->num)) // n为目前最小值

?｛

ｎ-＞ｎexｔ=temp;

??ｈead=n；

??}

??else

?｛

??while （((temp-＞ｎext)!=NULL）&＆（(n->num) > （(ｔemp->next)->nｕm)) ) ?teｍｐ＝teｍｐ->neｘt;

???ｉf （temｐ-＞next==NＵＬL）ｔemｐ－>ｎext=ｎ; // n为目前最大值??else //n插入链表

??{

ｎ-＞nｅxt=ｔemｐ->nｅxt;

???ｔemp->next=ｎ;

??}

?}

}

prｉntｆ（＂插入排序完成\n");

printｆ("数据最小元素:%ｄ＼n"，heaｄ->num);

priｎtｆ("完整数据输出:\ｎ＂);

teｍp=heaｄ;

while (tｅmp-＞neｘｔ！=NＵLL）{priｎtf("％d ＂,ｔemｐ->nｕｍ);temp=tｅｍｐ->ｎｅxt;}

ｆｃloｓｅ(fｉ);

ｓyｓtem("pause");

}

程序运行输出结果如下：（因输出文本长度缘故，此处只截了一幅图）

４.实验总结

通过本次试验，我熟练掌握了线性表在顺序分配下的插入与删除运算，还有链表的存储结构、插入排序的方法,并且学习了产生随机数、文件数据输入输出、取得当前系统时间的方法。

?sｒand函数用来将系统随机种子设定为当前时间（强制转化为unsigned）,否则得到的伪随机数每次都相同，而ranｄ()％1000则用来产生1-999的伪随机数。

?在添加ｔimｅ.h库函数后，可以使用cｌock_ｔ类型变量和cｌｏｃk（)函数获取当前时间，从而进行程序运行时间计算(但精度貌似较低)。到每过千分之一秒，clock（)函数的返回值就会增加１，而常量CLOCKS_ＰER_SEC,它用来表示一秒钟有多少个时钟计时单元,故ｄuration=(doubｌｅ）(fiｎish－s ｔart）/ＣLＯCKS_PEＲ＿SEC即可得到程序运行的时间(秒)。

?文件读取输出可以通过以下语句简单完成:ＦILＥ*fｉ=fｏpeｎ（"fi．ｔxt＂,"ｒ"）;

ＦILＥ*fo=foｐｅn（"fｏ.txt",＂ｗ");

fscanf(fi，"%d",int)；

fｐｒintf(fo,＂文件输出＼ｎ");

fcloｓe(fi);

fｃloｓe(fｏ);