实验报告-排序与查找
电子科技大学实验报告
课程名称：数据结构与算法
学生姓名：
学号：
点名序号：
指导教师：
实验地点：基础实验大楼
实验时间： 5月20日
2014-2015-2学期
信息与软件工程学院
实验报告（二）
学生姓名学号：指导教师：
实验地点：基础实验大楼实验时间：5月20日
一、实验室名称：软件实验室
二、实验项目名称：数据结构与算法—排序与查找
三、实验学时：4
四、实验原理：
快速排序的基本思想是：通过一躺排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小，然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
假设要排序的数组是A[1]……A[N]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一躺快速排序。
一躺快速排序的算法是：
1）设置两个变量I、J，排序开始的时候I：=1，J：=N
2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即X：=A[1]；
3）从J开始向前搜索，即（J：=J-1），找到第一个小于X的值，两者交换；
4）从I开始向后搜索，即（I：=I+1），找到第一个大于X的值，两者交换；
5）重复第3、4步，直到I=J。
二分法查找（折半查找）的基本思想：
（1）确定该区间的中点位置：mid=（low+high）/2
min代表区间中间的结点的位置，low代表区间最左结点位置，high代表区间最右结点位置（2）将待查a值与结点mid的关键字（下面用R[mid].key）比较，若相等，则查找成功，否则确定新的查找区间：
A)如果R[mid].key>a，则由表的有序性可知，R[mid].key右侧的值都大于a，所以等于a的关键字如果存在，必然在R[mid].key左边的表中,这时high=mid-1;
B)如果R[mid].key<a,则等于a的关键字如果存在，必然在R[mid].key右边的表中。
这时low=mid；
C)如果R[mid].key=a，则查找成功。
（3）下一次查找针对新的查找区间，重复步骤（1）和（2）
（4）在查找过程中，low逐步增加，high逐步减少，如果high<low，则查找失败。
五、实验目的：
本实验通过实现快速排序和折半查找算法，使学生理解如何实现快速查找和排序的基本算法思想。
通过练习，加强对算法的理解，提高编程能力。
六、实验内容：
（1）实现数据序列的输入;
（2）实现快速排序算法,并对输入的序列排序后输出；
（3）实现折半查找算法,并在步骤(2)排序后的序列上,进行任意地查找,并输出查询结果。
七、实验器材（设备、元器件）：
PC机一台，装有C语言集成开发环境。
八、数据结构与程序：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 1000
#define FROMFILE 1
typedef struct JD{
int key;
}JD;
int binsrch(JD r[],int n,int k)
{ int low,high,mid,found;
low=1; high=n; found=0;
while((low<=high)&&(found==0))
{ mid=(low+high)/2;
if(k>r[mid].key) low=mid+1;
else if(k==r[mid].key) found=1;
else high=mid-1;
}
if(found==1)
return(mid);
else
return(0);
}
void quicksort(JD r[],int low,int high){
int i,j,k;
JD x;
if(low>=high)return;
i=low;
j=high;
x=r[i];
while(i<j){
while((i<j)&&(r[j].key>=x.key))j--;
if(i<j){r[i]=r[j];i++;}
while((i<j)&&(r[i].key<=x.key))i++;
if(i<j){r[j]=r[i];j--;}
}
r[i]=x;
quicksort(r,low,j-1);
quicksort(r,j+1,high);
}//快速排序
int main(){
printf("欢迎使用快速排序与二分查找。
\n\n");
#ifdef FROMFILE
printf("请输入你所要查找的数组长度:");
int length;
scanf("%d",&length);
getchar();
JD a[length+1];
a[0].key=0;
int i;
for(i=1;i<=length;i++){
printf("输入第%d个数字:",i);
scanf("%d",&a[i].key);
getchar();
}
#else
FILE *fp;
fp = fopen("test.txt","r");
if(!fp)
{
printf("文件不存在!");
return 0;
}
JD a[MAX];
a[0].key=0;
int i=1;
while (fscanf(fp,"%d",&a[i++].key)!=EOF); int length=i-1;
printf("文件内的信息:");
for (i=1;i<length;i++) {
printf("%d ",a[i].key);
}
printf("\n");
length--;
fclose(fp);
#endif
quicksort(a,0,length);
printf("\n");
int key;
printf("请输入你想查找的数字:");
scanf("%d",&key);
getchar();
printf("\n");
int location=binsrch(a,length,key);
printf("位置 :");
for(i=1;i<=length;i++){
printf("%3d ",i);
}
printf("\n");
printf("数字 :");
for(i=1;i<=length;i++){
printf("%3d ",a[i].key);
}
printf("\n");
if(location){
int count=0;
printf("目标数字出现的位置:");
for (i=1;i<=length;i++) {
if (a[i].key==a[location].key) {
printf("%d ",i);
count++;
}
}
printf("\n数字%d出现的次数:%d\n",a[location].key,count); }
else{
printf("该数字不存在!\n\n");
}
return 0;
}
九、程序运行结果：
十、实验结论：
此次操作证明可以用编程实现快速排序并在其后进行二分查找，实验结果正确。
十一、总结及心得体会：
通过本次实验，我对快速排序与二分查找有了更加深刻的了解。
我尝试了书上没有的结构体，使自己的感觉丰富了许多，耳目一新，加深了我对学习编程的兴趣。
练习了结构体、指针排序、查找等操作，熟练掌握树的操作。
对知识的巩固与加深起到了很大的作用，我受益匪浅。
数据结构与算法实验报告5-查找与排序
北京物资学院信息学院实验报告
课程名_数据结构与算法
实验名称查找与排序
实验日期年月日实验报告日期年月日姓名______ ___ 班级_____ ________ 学号___
一、实验目的
1.掌握线性表查找的方法；
2.了解树表查找思想；
3.掌握散列表查找的方法.
4.掌握插入排序、交换排序和选择排序的思想和方法；
二、实验内容
查找部分
1.实现顺序查找的两个算法（P307）, 可以完成对顺序表的查找操作, 并根据查到和未查到两种情况输出结果；
2.实现对有序表的二分查找；
3.实现散列查找算法(链接法)，应能够解决冲突；
排序部分
4.分别实现直接插入排序、直接选择排序、冒泡排序和快速排序算法
三、实验地点与环境
3.1 实验地点
3.2实验环境
(操作系统、C语言环境)
四、实验步骤
（描述实验步骤及中间的结果或现象。
在实验中做了什么事情, 怎么做的, 发生的现象和中间结果, 给出关键函数和主函数中的关键段落）
五、实验结果
六、总结
（说明实验过程中遇到的问题及解决办法；个人的收获；未解决的问题等）。
查找排序实验报告
查找排序实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和比较不同的查找和排序算法在性能和效率方面的差异。
通过实际编程实现和测试，掌握常见查找排序算法的原理和应用场景，为今后在实际编程中能够选择合适的算法解决问题提供实践经验。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发环境为 PyCharm。
计算机配置为：处理器_____，内存_____，操作系统_____。
三、实验内容1、查找算法顺序查找二分查找2、排序算法冒泡排序插入排序选择排序快速排序四、算法原理1、顺序查找顺序查找是一种最简单的查找算法。
它从数组的一端开始，依次比较每个元素，直到找到目标元素或者遍历完整个数组。
其时间复杂度为 O(n)，在最坏情况下需要遍历整个数组。
2、二分查找二分查找适用于已排序的数组。
它通过不断将数组中间的元素与目标元素进行比较，将查找范围缩小为原来的一半，直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。
其时间复杂度为 O(log n)，效率较高。
3、冒泡排序冒泡排序通过反复比较相邻的两个元素并交换它们的位置，将最大的元素逐步“浮”到数组的末尾。
每次遍历都能确定一个最大的元素，经过 n-1 次遍历完成排序。
其时间复杂度为 O(n^2)。
4、插入排序插入排序将数组分为已排序和未排序两部分，每次从未排序部分取出一个元素，插入到已排序部分的合适位置。
其时间复杂度在最坏情况下为 O(n^2)，但在接近有序的情况下性能较好。
5、选择排序选择排序每次从待排序数组中选择最小的元素，与当前位置的元素交换。
经过 n-1 次选择完成排序。
其时间复杂度为 O(n^2)。
6、快速排序快速排序采用分治的思想，选择一个基准元素，将数组分为小于基准和大于基准两部分，然后对这两部分分别递归排序。
其平均时间复杂度为 O(n log n)，在大多数情况下性能优异。
五、实验步骤1、算法实现使用Python 语言实现上述六种查找排序算法，并分别封装成函数，以便后续调用和测试。
实验四 查找和排序
实验四查找和排序一实验目的：了解和掌握查找和排序算法的基本与原理与实现方法，掌握分析算法时间复杂度和空间复杂度的方法。
二实验内容：编制程序完成查找和排序算法的实例化。
要求上机实现两种以上的查找算法及排序算法。
分析和比较各算法的时间和空间复杂度。
三实验原理：查找是为了得到某些特定信息而进行的信息搜索工作。
查找算法的种类很多：顺序查找又称线性查找，是最基本的查找方法之一。
其查找方法为：从表的一端开始，向另一端逐个按给定值kx与关键码进行比较，若找到，查找成功，并给出数据元素在表中的位置；若整个表检测完，仍未找到与kx相同的关键码，则查找失败，给出失败信息。
有序表即是表中数据元素按关键码升序或降序排列。
折半查找在有序表中，取中间元素作为比较对象，若给定值与中间元素的关键码相等，则查找成功；若给定值小于中间元素的关键码，则在中间元素的左半区继续查找；若给定值大于中间元素的关键码，则在中间元素的右半区继续查找。
不断重复上述查找过程，直到查找成功，或所查找的区域无数据元素，查找失败。
分块查找又称索引顺序查找，是对顺序查找的一种改进。
分块查找要求将查找表分成若干个子表，并对子表建立索引表，查找表的每一个子表由索引表中的索引项确定。
索引项包括两个字段：关键码字段 (存放对应子表中的最大关键码值) ；指针字段 (存放指向对应子表的指针) ，并且要求索引项按关键码字段有序。
查找时，先用给定值kx在索引表中检测索引项，以确定所要进行的查找在查找表中的查找分块 (由于索引项按关键码字段有序，可用顺序查找或折半查找) ，然后，再对该分块进行顺序查找。
二叉排序树查找二叉排序树的查找过程为：①若查找树为空，查找失败。
②查找树非空，将给定值kx与查找树的根结点关键码比较。
③若相等，查找成功，结束查找过程，否则，a．当给kx小于根结点关键码，查找将在以左子女为根的子树上继续进行，转①b．当给kx大于根结点关键码，查找将在以右子女为根的子树上继续进行，转①排序(Sorting)是对一个数据元素集合或序列重新排列成一个按数据元素某个项值有序的序列。
实验五-查找和排序实验报告 查找及排序实验
并对调试过程中的问题进行分析，对执
输入你晏査找的关键字：阴
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2S 査我旗 I 加
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通过本次排序和查找的练习，初步把握了其基本概念和操作。
冃次查找？(Y/W :
查找的基本概念： 查找表： 是由同一类型的数据元素〔或记录〕构
输入像要查戏的关键字：4
else low=mid +1 ;
return i; }
}
(3)写出源程序清单(加适当的注释)。
return 0;
;//建立一个二叉树，元素从键盘输入，
}//Serch_B in;
直到回车为止
2.顺序查找算法描述如下： typedef struct {
void insert(BiTree *bt,BiTree s){// 在二叉树中插
else return select (bt-rchild,key);
(1 )
-
请输入要一列整数，以空格隔开，回车结束.
-修改 -
12 刖 55 23 55 78 121 31
(4)
非序后：
(4)调试说明。包括上机调试的状况、调试所遇到的问题是如何解决的， 12239134 FE E5 78 121
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in sert(((*bt)-lchild),s);
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while(1)
s-dt=key;
prin tf(%5d,bt-dt);
else if (s-dt(*bt)-dt)
{
s-lchild=s-rchild=NULL;
ZXBL (bt-rchild);
查找、排序的应用 实验报告
实验七查找、排序的应用一、实验目的1、本实验可以使学生更进一步巩固各种查找和排序的基本知识。
2、学会比较各种排序与查找算法的优劣。
3、学会针对所给问题选用最适合的算法。
4、掌握利用常用的排序与选择算法的思想来解决一般问题的方法和技巧。
二、实验内容[问题描述]对学生的基本信息进行管理。
[基本要求]设计一个学生信息管理系统，学生对象至少要包含：学号、姓名、性别、成绩1、成绩2、总成绩等信息。
要求实现以下功能：1．总成绩要求自动计算；2．查询：分别给定学生学号、姓名、性别，能够查找到学生的基本信息（要求至少用两种查找算法实现）；3．排序：分别按学生的学号、成绩1、成绩2、总成绩进行排序（要求至少用两种排序算法实现）。
[测试数据]由学生依据软件工程的测试技术自己确定。
三、实验前的准备工作1、掌握哈希表的定义，哈希函数的构造方法。
2、掌握一些常用的查找方法。
1、掌握几种常用的排序方法。
2、掌握直接排序方法。
四、实验报告要求1、实验报告要按照实验报告格式规范书写。
2、实验上要写出多批测试数据的运行结果。
3、结合运行结果，对程序进行分析。
五、算法设计a、折半查找设表长为n，low、high和mid分别指向待查元素所在区间的下界、上界和中点,key为给定值。
初始时，令low=1,high=n,mid=(low+high)/2，让key与mid指向的记录比较，若key==r[mid].key，查找成功若key<r[mid].key，则high=mid-1若key>r[mid].key，则low=mid+1重复上述操作，直至low>high时，查找失败b、顺序查找从表的一端开始逐个进行记录的关键字和给定值的比较。
在这里从表尾开始并把下标为0的作为哨兵。
void chaxun(SqList &ST) //查询信息{ cout<<"\n************************"<<endl;cout<<"~ (1)根据学号查询 ~"<<endl;cout<<"~ (2)根据姓名查询 ~"<<endl;cout<<"~ (3)根据性别查询 ~"<<endl;cout<<"~ (4)退出 ~"<<endl;cout<<"************************"<<endl; if(m==1) 折半查找算法：for(int i=1;i<ST.length;i++)//使学号变为有序for(int j=i;j>=1;j--)if(ST.r[j].xuehao<ST.r[j-1].xuehao){LI=ST.r[j];ST.r[j]=ST.r[j-1];ST.r[j-1]=LI;}int a=0;cout<<"输入要查找的学号"<<endl;cin>>n;int low,high,mid;low=0;high=ST.length-1; // 置区间初值while (low<=high){mid=(low+high)/2;if(n==ST.r[mid].xuehao){cout<<ST.r[mid].xuehao<<""<<ST.r[mid].xingming<<""<<ST.r[mid].xingbei<<""<<ST.r[mid].chengji1<<""<<ST.r[mid].chengji2<<""<<ST.r[mid].zong<<endl;a=1;break;}else if(n<ST.r[mid].xuehao )high=mid-1; // 继续在前半区间进行查找elselow=mid+1; // 继续在后半区间进行查找顺序查找算法:cout<<"输入要查找的姓名"<<endl;cin>>name;for(int i=0;i<ST.length;i++){if(name==ST.r[i].xingming){cout<<ST.r[i].xuehao<<""<<ST.r[i].xingming<<""<<ST.r[i].xingbei<<""<<ST.r[i].chengji1<<""<<ST.r[i].chengji2<<""<<ST.r[i].zong<<endl;a=1;}1、插入排序每步将一个待排序的记录，按其关键码大小，插入到前面已经排好序的一组记录的适当位置上，直到记录全部插入为止。
排序和查找的实验报告
排序和查找的实验报告实验报告：排序和查找引言排序和查找是计算机科学中非常重要的基本算法。
排序算法用于将一组数据按照一定的顺序排列，而查找算法则用于在已排序的数据中寻找特定的元素。
本实验旨在比较不同排序和查找算法的性能，并分析它们的优缺点。
实验设计为了比较不同排序算法的性能，我们选择了常见的几种排序算法，包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序。
我们使用相同的随机数据集对这些算法进行了测试，并记录了它们的执行时间和占用空间。
在查找算法的比较实验中，我们选择了顺序查找和二分查找两种常见的算法。
同样地，我们使用相同的随机数据集对这些算法进行了测试，并记录了它们的执行时间和占用空间。
实验结果在排序算法的比较实验中，我们发现快速排序和归并排序在大多数情况下表现最好，它们的平均执行时间和空间占用都要优于其他排序算法。
而冒泡排序和插入排序则表现较差，它们的执行时间和空间占用相对较高。
在查找算法的比较实验中，二分查找明显优于顺序查找，尤其是在数据规模较大时。
二分查找的平均执行时间远远小于顺序查找，并且占用的空间也更少。
结论通过本实验的比较，我们得出了一些结论。
首先，快速排序和归并排序是较优的排序算法，可以在大多数情况下获得较好的性能。
其次，二分查找是一种高效的查找算法，特别适用于已排序的数据集。
最后，我们也发现了一些排序和查找算法的局限性，比如冒泡排序和插入排序在大数据规模下性能较差。
总的来说，本实验为我们提供了对排序和查找算法性能的深入了解，同时也为我们在实际应用中选择合适的算法提供了一定的参考。
希望我们的实验结果能够对相关领域的研究和应用有所帮助。
实验八-查找、排序
实验8：查找、排序一、实验目的深入了解各种内部排序方法及效率分析。
二、问题描述各种内部排序算法的时间复杂度分析，试通过随机数据比较算法的关键字比较次数和关键字移动次数。
三、实验要求1、对起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序这六种常用排序算法进行比较。
2、待排序表的表长不超过100；其中数据用伪随机数产生程序产生。
3、至少要用6组不同的输入数据做比较。
4、要对实验结果做简单分析。
四、实验环境PC微机DOS操作系统或 Windows 操作系统Turbo C 程序集成环境或 Visual C++ 程序集成环境五、实验步骤1、根据问题描述写出基本算法。
2、设计六种排序算法并用适当语言实现。
3、输入几组随机数据，并对其关键字比较次数和关键字移动次数的比较。
4、对结果进行分析。
5、进行总结。
六种实验算法的基本思想：（1）直接插入排序的基本思想是：当插入第i个数据元素k时，由前i-1个数据元素组成已排序的数据元素序列，将k的关键字与序列中各数据元素的关键字依次进行比较后，找到该插入位置j，并将第j以及后面的数据元素顺序后移一个位置，然后将k插入到位置j，使得插入后的数据元素序列仍是排序的。
（2）希尔排序的基本思想是：先将整个待排序记录序列按给定的下标增量进行分组，并对组内的记录采用直接插入排序，再减小下标增量，即每组包含的记录增多，再继续对每组组内的记录采用直接插入排序；以此类推，当下标增量减小到1时，整个待排序记录已成为一组，再对全体待排序记录进行一次直接插入排序即可完成排序工作。
（3）冒泡排序的基本思想是：将相邻的两个数据元素按关键字进行比较，如果反序，则交换。
对于一个待排序的数据元素序列，经一趟排序后最大值数据元素移到最大位置，其它值较大的数据元素向也最终位置移动，此过程为一次起泡。
然后对下面的记录重复上述过程直到过程中没有交换为止，则已完成对记录的排序。
（4）选择排序的基本思想是：设有N个数据元素的序列，第一趟排序，比较N个数据元素，选择关键字最小的数据元素，将其交换到序列的第1个位置上；第2趟排序，在余下的N-1个数据元素中，再选取关键字最小的数据元素，交换到序列的第2个位置上；继续进行，经过N-1趟排序，N个数据元素则按递增次序排列完成。
实习五：查找与排序
实习五：查找与排序
实验内容：
1.按照要求建立相应的数组。
2.使用起泡排序法对该数组作非递减排序，并输出排序过程中各趟
的结果以及最终的结果。
3.对排好序的数组采用折半查找法查找关键字值等于给定值的数据
单元在数组中所处的位置（以下标表示），同时输出查找过程中各趟的指针low、high及mid的位置（以下标表示）。
要求按不同的给定值做两次。
注意要对讲义中给出的折半查找算法作相应的改写。
实验要求：
要求建立的数组其值如下：{ 79，46，56，38，56，31，80 }。
折半查找时的给定值：第一次是79，第二次是50。
输入输出时应同时显示必要的说明。
当操作不合理或不能完成时，程序应能处理并输出相应信息。
附：
1.相关说明和数据结构
#include<stdio.h> //需要的头文件
int V[7];
2. 主程序的参考算法
void main()
{
{ 对V[n]按要求进行初始化; }
BubbleSort (V, n); //起泡排序，并按要求输出各趟的结果
scanf(“%d”, kval ); //输入待查关键字值
Search_Bin (V, n, kval ); //要求输出各趟中各指针的位置
}。
查找和排序实验报告
查找和排序实验报告
本实验主要针对以查找、排序算法为主要实现目标的软件开发，进行实验室研究。
实
验包括：冒泡排序、选择排序、插入排序、希尔排序、快速排序、归并排序、基数排序，
以及折半查找算法。
实验采用C语言编写，在完成以上排序以及查找方法的基础上，针对实验的工程要求，进行了性能分析，分析了算法空间复杂度以及时间复杂度。
通过首先采用循环方式，构建未排序数组，在此基础上，调用算法实现查找和排序。
也对不同算法进行对比分析，将数据量在100个至30000个之间进行测试。
结果表明：快速排序与希尔排序在时间复杂度方面具有最好的表现，而冒泡排序和选
择排序时间复杂度较高。
在空间复杂度方面，基数排序表现最佳，折半查找的空间复杂度
则比较可观。
在工程应用中，根据对不同排序算法的研究，可以更准确、有效地选择正确的算法实现，有效应用C语言搭建软件系统，提高软件应用效率。
（建议加入算法图）
本实验结束前，可以得出结论：
另外，也可以从这些研究中发现，在使用C语言实现软件系统时，应该重视算法支持
能力，以提高软件应用效率。
由于查找和排序算法在软件应用中占有重要地位，此次实验
对此有贡献，可为未来开发提供支持。
实验七 查找和排序
实验七查找、排序的应用一、实验目的和内容1.实验目的1、本实验可以使学生更进一步巩固各种查找和排序的基本知识。
2、学会比较各种排序与查找算法的优劣。
3、学会针对所给问题选用最适合的算法。
4、掌握利用常用的排序与选择算法的思想来解决一般问题的方法和技巧。
2.实验内容问题描述对学生的基本信息进行管理。
基本要求设计一个学生信息管理系统，学生对象至少要包含：学号、姓名、性别、成绩1、成绩2、总成绩等信息。
要求实现以下功能：1．总成绩要求自动计算；2．查询：分别给定学生学号、姓名、性别，能够查找到学生的基本信息（要求至少用两种查找算法实现）；3.排序：分别按学生的学号、成绩1、成绩2、总成绩进行排序（要求至少用两种排序算法实现）。
测试数据由学生依据软件工程的测试技术自己确定。
二、程序设计1.总体设计typedef struct //定义每个记录（数据元素）的结构{string xingming; //姓名string xingbei; //性别float numer; //学号float score1,score2; //成绩1，成绩2float total_score; //总分}RecordType;typedef struct //定义顺序表的结构{RecordType r[ MAXSIZE +1 ]; //存储顺序表的向量int length; //顺序表的长度}SqList;void CreatList(SqList &ST) //创建学生的相关信息void total_score(SqList &ST) //计算总分void output(SqList &ST) //输出void Query(SqList &ST) //查询信息void sort(SqList &ST) //排序void menu(SqList &ST) //选择菜单2.详细设计1.void Query(SqList &ST)函数是用来查询信息，其中可以根据学号、姓名、性别查询学生信息。