排序算法集成课设

内蒙古科技大学本科生课程设计论文

题目：排序算法集成

学生姓名：张成浩

学号：1367159209

专业：13软件工程

班级：2班

指导教师：兰孝文

2015年1月8日

内蒙古科技大学课程设计任务书课程名称数据结构与算法课程设计

设计题目排序算法集成

指导教师兰孝文时间2015.1.5——2015.1.9

一、教学要求

1. 掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力

2. 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能

3. 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力

4. 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风

二、设计资料及参数

每个学生在教师提供的课程设计题目中任意选择一题，独立完成，题目选定后不可更换。

排序算法集成

定义动态数组类（或类模板）以表示待排序数据，在此基础上实现多种排序算法。

要求设计函数模板来实现下列排序算法：

直接插入排序

冒泡排序

简单选择排序

希尔排序

快速排序

堆排序

并设计主函数测试动态数组类（或类模板），测试各排序算法的函数模板。

三、设计要求及成果

1. 分析课程设计题目的要求

2. 写出详细设计说明

3. 编写程序代码，调试程序使其能正确运行

4. 设计完成的软件要便于操作和使用

5. 设计完成后提交课程设计报告

四、进度安排

资料查阅与讨论（1天）

系统分析（2天）

系统的开发与测试（5天）

编写课程设计说明书和验收（2天）

五、评分标准

1. 根据平时上机考勤、表现和进度，教师将每天点名和检查

2. 根据课程设计完成情况，必须有可运行的软件。

3. 根据课程设计报告的质量，如有雷同，则所有雷同的所有人均判为不及格。

4. 根据答辩的情况，应能够以清晰的思路和准确、简练的语言叙述自己的设计和回答教师的提问

六、建议参考资料

1．《数据结构（C语言版）》严蔚敏、吴伟民主编清华大学出版社2004.11

2．《数据结构课程设计案例精编（用C/C++描述）》，李建学等编著，清华大学出版社 2007.2

3.《数据结构:用面向对象方法与C++语言描述》，殷人昆主编，清华大学出版社 2007.6

目录

第1章需求分析 (4)

第2章总体设计 (5)

第3章抽象数据类型定义 (6)

3.1 排序抽象数据类型的设计 (6)

第4章详细设计 (7)

4.1 工程视图 (7)

4.2 类图视图 (7)

4.3 函数的调用关系 (8)

4.4 主程序流程图 (9)

4.5 主要算法的流程图 (10)

第5章测试 (16)

第6章总结 (18)

附录：程序代码 (19)

第1章需求分析

排序算法集成：

定义动态数组类（或类模板）以表示待排序数据，在此基础上实现多种排序算法。

要求设计函数模板来实现下列排序算法：

直接插入排序

冒泡排序

简单选择排序

希尔排序

快速排序

堆排序

并设计主函数测试动态数组类（或类模板），测试各排序算法的函数模板。

第2章总体设计

本系统是输入待排序的数据，通过人为的选择是利用哪种排序进行运算，运算之后，将排好序的结果输出，并且可以进行多组数据的操作。

系统功能

简

单选择排序快

速

排

序

冒

泡

排

序

直

接

插

入

排

序

希

尔

排

序

堆

排

序

显

示

排

序

结

果

第3章抽象数据类型定义

定义格式如下：

3.1排序抽象数据类型的设计

Class Sort{

基本操作：

void intput()

操作结果：初始化动态申请的数。

int get_len()

操作结果：返回申请数组的大小。

void display()

操作结果：排序菜单的显示。

void sel_sort()

操作结果：执行简单选择排序。

void par_sort(int l,int r)

初始条件：动态数组的第一个元素的下标，和最后一个元素的下标。操作结果：执行快速排序。

void bub_sort()

操作结果：执行冒泡排序。

void insert_sort()

操作结果：执行插入排序。

void xier_sort()

操作结果：执行希尔排序。

void heap_rebuild(int data[],int root,int size)

操作结果：建立堆。

void heap_sort()

操作结果：执行堆排序

}；

第4章详细设计4.1工程视图

图 4.1.1 源代码文件显示

4.2类图视图

图 4.2.1 类图视图显示

4.3 函数的调用关系

图 4.3.1 函数调用关系

Main()

菜单显示

六种排序函数

清屏

clear

Input()

Output()

4.4 主程序流程图

是

图 4.4.1 主程序流程图

开始

输入数据

菜单显示

简单选择排序

堆排序

快速排序

冒泡排序

直接插入排序

希尔排序

排序选择

是否对其他数据排序

结束

4.5 主要算法的流程图

是

j++

否

是

否

是

否

是

图4.4.1选择排序流程图

i =0,data[i++]

i < len- 1

K=i , j = i+1 j

data[j] < data[k]

K=i 结束

图4.4.2 快速排序流程图

是

否

是 图 4.4.3 冒泡排序流程图

i=0,data[i++] i < len -1 j=i,j

i++ 否

是

是

否

j++

是

否

是

是

K-- 否

是

图4.4.4 直接插入排序流程图

i=1, i

j

data[i]

K

data[j] = temp 结束

图4.4.5 希尔排序流程例图

否 i--

是

否

是

图4.4.6 堆排序流程图

i=len-1

i>=0 构建堆

j = 1 j<=len temp=data[0], data[0]=data[last], data[last]=temp, heap_rebuild(data,0,last); 结束

第5章测试

图5.1 开始界面

图 5.2 输入数据及菜单显示

图 5.3 排序后结果显示

图5.4 第2组数据测试

第6章总结

在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我们的老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次课程设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。

由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。

附录：程序代码

#include

#include

using namespace std;

class Sort

{

public:

void input()

{

int i,n;

cout<

*************************************************";

cout<

*************************************************"<

cout<<" * 欢迎来到排序系统*"<

cout<<" * *"<

cin>>n;

len = n;

data = new int[n];

for(i = 0;i

{

cout<<" 请输入第"<

cin>>data[i];

}

}

int get_len()

{

return len;

}

void output();

void display();

void sel_sort(); //选择

void par_sort(int l,int r); //快排

void bub_sort(); //冒泡

void insert_sort(); //插入排序

void xier_sort();//希尔排序

void heap_rebuild(int data[],int root,int size); //堆得建立

void heap_sort(); //堆排序

int * data;

int len;

};

void Sort::sel_sort()

{

int i,j,k,b;

for(i=0;i

{

k = i;

for(j = i+1;j

{

if(data[j]

k=j;

}

if(k != i)

{

b = data[i];

data[i] = data[k];

data[k] = b;

}

}

}

void Sort::par_sort(int l,int r)

{

if (l< r)

{

int i = l, j = r, x = data[l];

while (i < j)

{

while(i < j && data[j]>= x) // 从右向左找第一个小于x的数

j--;

if(i < j)

data[i++] = data[j];

while(i < j && data[i]< x) // 从左向右找第一个大于等于x的数i++;

if(i < j)

data[j--] = data[i];

}

data[i] = x;

par_sort(l, i - 1); // 递归调用

par_sort(i + 1, r);