北京理工大学《数据结构与算法设计》实验报告实验四

《数据结构与算法设计》

实验报告

——实验四

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一、实验目的

1.

通过实验实践、巩固线性表的相关操作； 2.

熟悉VC 环境，加强编程、调试的练习； 3.

用C 语言实现线性表的抽象数据类型，实现线性表构造、插入、取数据等基本操作； 4. 理论知识与实际问题相结合，利用上述基本操作实现三种排序并输出。

二、实验内容

从键盘输入10个数，编程实现分别用插入排序、交换排序、选择排序算法进行排序，输出排序后的序列。

三、程序设计

1、概要设计

为了实现排序的功能，需要将输入的数字放入线性表中，进行进一步的排序操作。

(1)抽象数据类型：

ADT SqList{

数据对象：D={|,1,2,,,0}i i a a ElemSet i n n ∈=≥

数据关系：R1=11{,|,,1,2,,}i i

i i a a a a D i n --<>∈= 基本操作：

InPut(SqList &L)

操作结果：构造一个线性表L 。

OutPut(SqList L)

初始条件：线性表L 已存在。

操作结果：按顺序在屏幕上输出L 的数据元素。

InsertSort(SqList &L)

初始条件：线性表L 已存在。

操作结果：对L 的数据元素进行插入排序。

QuickSort(SqList &L)

初始条件：线性表L 已存在。

操作结果：对L 的数据元素进行快速排序。

SelectSort(SqList &L)

初始条件：线性表L 已存在。

操作结果：对L 的数据元素进行选择排序。

}ADT SqList

⑵主程序流程

由主程序首先调用InPut(L)函数创建顺序表，调用InsertSort(L)函数进行插入排序，

调用OutPut(L)函数显示排序结果。调用QuickSort(L)函数进行交换排序，调用OutPut(L)

函数显示排序结果。调用SelectSort(L)函数进行选择排序，调用OutPut(L)函数显示排序

结果。

⑶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。

⑷流程图

2、详细设计

(1)、宏定义

#define MAXSIZE 15//用作示例的小顺序表的最大长度（2）、抽象数据类型定义

typedef struct

{

int key;//关键字域

int otherinfo;//其它域

}RedType;//记录类型

typedef struct

{

RedType r[MAXSIZE+1];//r[0]闲置或用作哨兵单元int length;//顺序表长度

}SqList;//顺序表类型

（3）、操作算法程序实现：

void InPut(SqList &L)

{//输入数字，创建顺序表

int i;

printf("请输入10个数字:\n");

L.length=10;

for(i=1;i<=L.length;i++)

{

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

}

}

void InsertSort(SqList &L)

{ //对顺序表L作直接插入排序（非递减）

int i,j;

for (i=2; i<=L. length; ++i)

if (L.r[i].key < L.r[i-1].key)

{ //将L.r[i]插入有序子表

L.r[0]=L.r[i]; //将L.r[i]复制为哨兵

for(j=i-1; L.r[0].key

L.r[j+1]=L.r[0]; //插入正确位置

}

}

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

{//交换顺序表L中子表r[low…high]的记录，枢轴记录到位，并返回其所在位置，

此时在它之前（后）的记录均不大（小）于它。

int pivotkey;

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

{

while(low=pivotkey)

{

--high;//将比枢轴记录小的记录移到低端

}

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

while(low

{

++low;//将比枢轴记录大的记录移到高端

}

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

}

L.r[low].key=L.r[0].key;//枢轴记录到位

return low;//返回枢轴位置

}

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

{//对顺序表L中的子序列L.r[low…high]作快速排序