查找和排序算法的实现 (实验七)

实验七查找和排序算法的实现

一．实验目的及要求

（1）学生在实验中体会各种查找和部排序算法的基本思想、适用场合，理解开发高效算法的可能性和寻找、构造高效算法的方法。

（2）掌握运用查找和排序解决一些实际应用问题。

二.实验容：

（1）编程实现一种查找算法（如折半查找、二叉排序树的查找、哈希查找等），并计算相应的ASL。

（2）编程实现一种部排序算法（如插入排序、快速排序等）。

三.实验主要流程、基本操作或核心代码、算法片段（该部分如不够填写，请另加附页）

（1）编程实现一种查找算法（如折半查找、二叉排序树的查找、哈希查找等），并计算相应的ASL。

?程序代码：

折半查找：

头文件：

#define EQ(a,b) ((a)==(b))

#define LT(a,b) ((a)<(b))

#define maxlength 20

typedef int ElemType;

typedef struct{

ElemType key;

ElemType other;

}card;//每条记录包含的数据项

typedef struct{

card r[maxlength];

int length;

}SSTable;//一表中包含的记录容量

void Create(SSTable &L);

int Search(SSTable L,int elem);

功能函数：

#include"1.h"

#include"stdio.h"

void Create(SSTable &L)

{

printf("新的线性表已经创建，请确定元素个数（不超过20）\n");

scanf("%d",&L.length);

printf("请按递增序列输入具体的相应个数的整数元素（空格隔开）\n");

for(int i=0;i

{

scanf("%d",&L.r[i].key);

}

}

int Search(SSTable L,int elem)

{

if(L.r[L.length-1].keyelem)

{

printf("表中没有该元素（不在围）\n");

return 0;

}

int low=0,high=L.length-1;

int mid;

while(low<=high)

{

mid=(low+high)/2;

if(EQ(L.r[mid].key,elem)){printf("该元素在第%d位\n",mid+1); return 0;}

else if(LT(elem,L.r[mid].key))

{

high=mid-1;

}

else

{

low=mid+1;

}

}

printf("表中没有该元素（不在围）\n");

return 0;

}

主函数：

#include"stdio.h"

#include"1.h"

int main()

{

SSTable L;

Create(L);

printf("\n");

printf("此时的线性表元素：\n");

for(int a=0;a

{

printf("%d ",L.r[a].key);

}

printf("\n");

printf("\n");

int elem;

do

{

printf("请输入要查找的元素(输入000表示结束程序)\n");

scanf("%d",&elem);

if(elem!=000)

{

Search(L,elem);

}

}while(elem!=000);

return 0;

}

?运行结果：

（2）编程实现一种部排序算法（如插入排序、快速排序等）。程序代码部分：

直接插入排序

头文件：

#define maxlength 20//最大数据容量

#define OK 1

typedef int Status;

typedef int Other;

typedef int KeyType;

typedef struct{

KeyType key;

Other data;

}Red;

typedef struct{

Red r[maxlength+1];//加了个哨兵的位置

int length;//当前数据个数

}SqList;

Status Init(SqList &L);

Status Insertsort(SqList &L);

功能函数：

#include"stdio.h"

#include"1.h"

Status Init(SqList &L)

{

printf("新的线性表以创建，请确定元素个数（不超过20）\n");

scanf("%d",&L.length);

printf("请输入具体的相应个数的整数元素（空格隔开）\n");

for(int i=1/*将哨兵的位置【0】空出来*/;i

{

scanf("%d",&L.r[i].key);

}

return OK;

}

Status Insertsort(SqList &L)

{

for(int i=2;i

{

L.r[0]=L.r[i];//交换的应该是该位置记录的完整数据项，而不仅仅是数据项中的一个key

for(int j=i;j>0&&L.r[0].key

{

L.r[j]=L.r[j-1];

}

L.r[j]=L.r[0];

}

return OK;

}

主函数：

#include"stdio.h"

#include"1.h"

int main()

{

SqList L;

Init(L);

printf("\n");

printf("排序前的线性表元素：\n");

for(int a=1;a

{

printf("%d ",L.r[a].key);

}

printf("\n");

printf("\n");

Insertsort(L);

printf("排序后的线性表元素：\n");

for(int b=1;b

{

printf("%d ",L.r[b].key);

}

printf("\n");

return 0;

}

快速排序

头文件：

#define maxlength 20//最大数据容量

#define OK 1

typedef int Status;

typedef int Other;

typedef int KeyType;

typedef struct{

KeyType key;

Other data;

}Red;

typedef struct{

Red r[maxlength+1];//加了个哨兵的位置

int length;//当前数据个数

}SqList;

void Init(SqList &L);

Status Partition(SqList &L,int low,int high);

void QSort(SqList &L,int low,int high);

功能函数：

#include"stdio.h"

#include"1.h"

void Init(SqList &L)

{

printf("新的线性表以创建，请确定元素个数（不超过20）\n");

scanf("%d",&L.length);

printf("请输入具体的相应个数的整数元素（空格隔开）\n");

for(int i=1/*将存放枢轴中关键字所在记录完整信息的位置【0】空出来*/;i

{

scanf("%d",&L.r[i].key);

}

}

Status Partition(SqList &L,int low,int high)

{

int pivotkey;

pivotkey=L.r[low].key;//用第一条记录的关键字作枢轴

L.r[0]=L.r[low];//存放作为枢轴的关键字所在记录的完整信息

while(low

{

while(low=pivotkey){high--;}//从右端往左

L.r[low]=L.r[high];

while(low

L.r[high]=L.r[low];

}