实验4 排序

实验4 排序1实验目的掌握各种排序方法的基本思想、排序过程、算法实现，能进行时间和空间性能的分析，根据实际问题的特点和要求选择合适的排序方法。

2实验内容实现直接插入排序、冒泡、直接选择、快速排序算法。

比较各种算法的运行速度。

【测试数据】自定3实验结果按照学校实验格式要求撰写实验报告，内容主要包括1）实验目的；2）实验内容；3）实验环境和方法；4）实验过程描述；5）实验心得体会4 程序示例#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#define Max 100 //假设文件长度typedef struct{ //定义记录类型int key; //关键字项}RecType;typedef RecType SeqList[Max+1]; //SeqList为顺序表，表中第0个元素作为哨兵int n; //顺序表实际的长度1、直接插入排序的基本思想：每次将一个待排序的记录，按其关键字大小插入到前面已排序好的子文件中的适当位置，直到全部记录插入完成为止。

//==========直接插入排序法======void InsertSort(SeqList R){ //对顺序表R中的记录R[1‥n]按递增序进行插入排序int i,j;for(i=2;i<=n;i++) //依次插入R[2]，……，R[n]if(R[i].key<R[i-1].key){ //若R[i].key大于等于有序区中所有的keys，则R[i]留在原位 R[0]=R[i];j=i-1; //R[0]是R[i]的副本do { //从右向左在有序区R[1‥i-1]中查找R[i] 的位置R[j+1]=R[j]; //将关键字大于R[i].key的记录后移j--;}while(R[0].key<R[j].key); //当R[i].key≥R[j].key 是终止R[j+1]=R[0]; //R[i]插入到正确的位置上}//endif}2、冒泡排序的基本思想：设想被排序的记录数组R[1‥n]垂直排序。

根据轻气泡不能在重气泡之下的原则，从下往上扫描数组R，凡扫描到违反本原则的轻气泡，就使其向上“漂浮”（交换），如此反复进行，直到最后任意两个气泡都是轻者在上，重者在下为止。

//==========冒泡排序=======typedef enum{FALSE,TRUE} Boolean; //FALSE为0，TRUE为1void BubbleSort(SeqList R){ //自下向上扫描对R做冒泡排序int i,j;Boolean exchange; //交换标志for(i=1;i<n;i++) { //最多做n-1趟排序exchange=FALSE; //本趟排序开始前，交换标志应为假for(j=n-1;j>=i;j--) //对当前无序区R[i‥n] 自下向上扫描if(R[j+1].key<R[j].key){ //两两比较，满足条件交换记录R[0]=R[j+1]; //R[0]不是哨兵，仅做暂存单元R[j+1]=R[j];R[j]=R[0];exchange=TRUE; //发生了交换，故将交换标志置为真}if(! exchange) //本趟排序未发生交换，提前终止算法return;}// endfor（为循环）}3、快速排序的基本思想：在待排序的n个记录中任取一个记录（通常取第一个记录），把该记录作为支点（又称基准记录）（pivot），将所有关键字比它小的记录放置在它的位置之前，将所有关键字比它大的记录放置在它的位置之后(称之为一次划分过程)。

之后对所分的两部分分别重复上述过程，直到每部分只有一个记录为止。

//1.========一次划分函数=====int Partition(SeqList R,int i,int j){ // 对R[i‥j]做一次划分，并返回基准记录的位置RecType pivot=R[i]; //用第一个记录作为基准while(i<j) { //从区间两端交替向中间扫描，直到i=jwhile(i<j &&R[j].key>=pivot.key) //基准记录pivot相当与在位置i上j--; //从右向左扫描，查找第一个关键字小于pivot.key的记录R[j]if(i<j) //若找到的R[j].key < pivot.key，则R[i++]=R[j]; //交换R[i]和R[j]，交换后i指针加1while(i<j &&R[i].key<=pivot.key) //基准记录pivot相当与在位置j上i++; //从左向右扫描，查找第一个关键字小于pivot.key的记录R[i]if(i<j) //若找到的R[i].key > pivot.key，则R[j--]=R[i]; //交换R[i]和R[j]，交换后j指针减1}R[i]=pivot; //此时，i=j，基准记录已被最后定位return i; //返回基准记录的位置}//2.=====快速排序===========void QuickSort(SeqList R,int low,int high){ //R[low..high]快速排序int pivotpos; //划分后基准记录的位置if(low<high) { //仅当区间长度大于1时才排序pivotpos=Partition(R,low,high); //对R[low..high]做一次划分，得到基准记录的位置QuickSort(R,low,pivotpos-1); //对左区间递归排序QuickSort(R,pivotpos+1,high); //对右区间递归排序}}4、直接选择排序的基本思想：第i趟排序开始时，当前有序区和无序区分别为R[1‥i-1]和R[i‥n]（1≤i≤n-1），该趟排序则是从当前无序区中选择出关键字最小的记录R[k]，将它与无序区的的第一个记录R[i]交换，有序区增加一个记录，使R[1‥i],和R[i+1‥n]分别为新的有序区和新的无序区。

如此反复进行，直到排序完毕。

//======直接选择排序========void SelectSort(SeqList R){int i,j,k;for(i=1;i<n;i++){ //做第i趟排序（1≤i≤n-1）k=i;for(j=i+1;j<=n;j++) //在当前无序区R[i‥n]中选key最小的记录R[k] if(R[j].key<R[k].key)k=j; //k记下目前找到的最小关键字所在的位置if(k!=i) { // //交换R[i]和R[k]R[0]=R[i];R[i]=R[k];R[k]=R[0];} //endif} //endfor}//==========输入顺序表========void input_int(SeqList R){int i;printf("Please input num(int):");scanf("%d",&n);printf("Plase input %d integer:",n);for(i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&R[i].key);}//==========输出顺序表========void output_int(SeqList R){int i;for(i=1;i<=n;i++)printf("%4d",R[i].key);}//==========主函数======void main(){int i;SeqList R;input_int(R);printf("\t******** Select **********\n");printf("\t1: Insert Sort\n");printf("\t2: Bubble Sort\n");printf("\t3: Quick Sort\n");printf("\t4: Straight Selection Sort\n");printf("\t5: Exit\n");printf("\t***************************\n");scanf("%d",&i); //输入整数1-7，选择排序方式switch (i){case 1: InsertSort(R); break; //值为1，直接插入排序case 2: BubbleSort(R); break; //值为2，冒泡法排序case 3: QuickSort(R,1,n); break; //值为3，快速排序case 4: SelectSort(R); break; //值为4，直接选择排序case 5: exit(0); //值为5，结束程序}printf("Sort reult:");output_int(R);}。