数据结构排序方法的比较

课程名称：数据结构实验

实验项目：排序方法的比较

姓名：

专业：计算机科学与技术

班级：

学号：

计算机科学与技术学院

20 17年12 月12 日

哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院实验报告

实验项目名称：排序方法的比较

一、实验目的

熟练掌握常用的内排序方法并加以比较。

二、实验内容

设一组数据，分别用直接插入排序，冒泡排序法，快速排序法，希尔排序，简单选择排序法。

三、实验操作步骤

1.直接插入排序

在前一段有序条件下将下一个元素插入这个序列，每次将这个有序列的长度增加，以此最终实现排序。但是本方法每次插入元素所需移动步数较大，执行起来较慢。具体实现如下：void insert1(Sqlist &L,int a,int b,int c)

{

int i;

for(i=0;i

{

if(L.List[i]>c)

break;

}

for(int j=b;j>=i;j--)

{

L.List[j+1]=L.List[j];

}

L.List[i]=c;

}

void insertsort(Sqlist &L)//插入排序

{

for(int i=1;i

{

if(L.List[i]

insert1(L,0,i-1,L.List[i]);

}

}

2.冒泡排序

冒泡排序采用消除逆序的方法，将所有逆序消除即为有序，每次扫描表将发现逆序消除，最终将最大元素放入表尾，以此类推最终实现排序。具体实现如下：

void Buttel(Sqlist &L)//冒泡排序

{

for(int i=0;i

{

int flag=1;

for(int j=0;j

{

if(L.List[j]>L.List[j+1])

{

int temp=L.List[j];

L.List[j]=L.List[j+1];

L.List[j+1]=temp;

flag=0;

}

}

if(flag==1)

break;

}

}

3.快速排序

每次排序选取第一个元素作为基准元素，用两个指针分别重表尾和表头扫描表，将比这个元素元素小的放在左边，比这个元素大放在右边，那么分别对左边部分和右边部分进行同样操作，最终实现表的排序，采用分治的思想。具体实现如下：

void quicksort(Sqlist &L,int left,int right)//快速排序

{

if(left>right)

return;

int i,j,temp;

temp=L.List[left];

i=left;

j=right;

while(i

{

while(i=temp)

j--;

while(i

i++;

if(i

{

int t=L.List[i];

L.List[i]=L.List[j];

L.List[j]=t;

}

}

L.List[left]=L.List[i];

L.List[i]=temp;

quicksort(L,left,i-1);

quicksort(L,i+1,right);

}

4.选择排序

每次将无序序列中最小的元素放入有序段的尾部，以此增大有序段的长度。具体实现如下：for(int i=0;i

{

int min=L.List[i];

int k=i;

for(int j=i;j

{

if(L.List[j]

{

min=L.List[j];

k=j;

}

}

if(k!=i)

{

L.List[k]=L.List[i];

L.List[i]=min;

}

}

5.希尔排序

由于直接插入排序影响效率一个因素是元素在插入时，所需的移动步伐，当表基本有序的时候，算法的执行效率较高。希尔排序通过减小增量的方法可能满足这个条件，用增量将表分组，然在每一组进行直接插入排序依次来减小移动的步伐。具体实现如下：

int i,j,k,temp;

int gap;

for(gap=L.length/2;gap>0;gap=gap/2)

{

for(i=0;i

{

for(j=i+gap;j

{

if(L.List[j]

{

temp=L.List[j];

k=j-gap;

while(k>=0&&L.List[k]>temp)

{

L.List[k+gap]=L.List[k];

k=k-gap;

}

L.List[k+gap]=temp; }

}

}

}

四、实验结果

直接插入排序

冒泡排序

选择排序

快速排序

希尔排序

五、实验主要代码如下

typedef struct

{

int *List;

int length;

int size;

}Sqlist;

void insertsort(Sqlist &L)//插入排序{

for(int i=1;i

{

if(L.List[i]

insert1(L,0,i-1,L.List[i]);

}

}

void Buttel(Sqlist &L)//冒泡排序{

for(int i=0;i

{

int flag=1;

for(int j=0;j

{

if(L.List[j]>L.List[j+1])

{

int temp=L.List[j];

L.List[j]=L.List[j+1];

L.List[j+1]=temp;

flag=0;

}

}

if(flag==1)

break;

}

}

void selectsort(Sqlist &L)//选择排序

{

for(int i=0;i

{

int min=L.List[i];

int k=i;

for(int j=i;j

{

if(L.List[j]

{

min=L.List[j];

k=j;

}

}

if(k!=i)

{

L.List[k]=L.List[i];

L.List[i]=min;

}

}

}

void quicksort(Sqlist &L,int left,int right)//快速排序{

if(left>right)

return;

int i,j,temp;

temp=L.List[left];

i=left;

j=right;

while(i

{

while(i=temp)

j--;

while(i

i++;

if(i

{

int t=L.List[i];

L.List[i]=L.List[j];

L.List[j]=t;

}

}

L.List[left]=L.List[i];

L.List[i]=temp;

quicksort(L,left,i-1);

quicksort(L,i+1,right);

}

void shellsort(Sqlist &L)//希尔排序

{

int i,j,k,temp;

int gap;

for(gap=L.length/2;gap>0;gap=gap/2)

{

for(i=0;i

{

for(j=i+gap;j

{

if(L.List[j]

{

temp=L.List[j];

k=j-gap;

while(k>=0&&L.List[k]>temp)

{

L.List[k+gap]=L.List[k];

k=k-gap;

}

L.List[k+gap]=temp;

}

}

}

}

}

int main()

{

Sqlist L;

cj(L);

srand(time(0));

int n;

printf("请输入随机数的个数：\n");

scanf("%d",&n);

for(int i=0;i

{

int a=rand()%101;

insert(L,a);

}

printf("原始序列如下：\n");

travell(L);

printf("\n");

printf("排序后的序列：\n");

/*quicksort(L,0,L.length-1);//快速排序*/

/*insertsort(L);//插入排序

/* selectsort(L);//选择排序*/

Buttel(L);//冒泡排序*/

/*shellsort(L);*/

travell(L);

}