实验三 排序

实验三线性表排序课程：数据结构实验名称：线性表排序专业：计算机科学与技术实验日期：2011年10月24日一、问题描述：1.题目内容：用简单选择排序、插入排序、起泡排序、快速排序、归并排序等排序方法对线性表中元素进行排序。

2.基本要求：创建五个线性表，分别用简单选择排序、插入排序、起泡排序、快速排序、归并排序等排序方法对线性表中元素进行排序。

3.测试数据：{1,67,12,34,4,23,45,7,13,2}、{2,9,5,12,7,32,14,6}、{1,9,5,3,7,6}、{12,5,43,78,5}、{1,5,3,7,9,6,3}。

二、需求分析：1、本程序用以测试对线性表中元素进行排序的简单选择排序、插入排序、起泡排序、快速排序、归并排序等排序方法；2、程序运行后显示提示信息，用户根据提示输入数据。

3、用户输入数据完毕，程序将输出运算结果。

三、概要设计：1、记录类型定义为：typedef int KeyType;typedef struct {KeyType key;} RcdType;顺序表类型定义为：const MAXSIZE=20;typedef struct {RcdType r[MAXSIZE+1];int length;}SqList;2、基本操作：create_Sq(SqList &L,int a[],int n)；SelectSort(SqList &L)；InsertSort(SqList &L)；BubbleSort(SqList &L)；Partition(RcdType R[],int low,int high)；QSort(RcdType R[],int s,int t)；Quicksort(SqList &L)；Merge(RcdType SR[],RcdType TR[],int i,int m,int n)；Msort(RcdType SR[],RcdType TR1[],int s,int t)；MergeSort(SqList &L)；3、本程序包括两个模块：主程序模块；排序操作模块；四、详细设计：1、头文件、全局变量定义、命名空间、类型定义#include <iostream>using namespace std;int i,j,k;typedef int KeyType;typedef struct {KeyType key;} RcdType;const MAXSIZE=20;typedef struct {RcdType r[MAXSIZE+1];int length;}SqList;2、部分基本操作实现：void create_Sq(SqList &L,int a[],int n){ L.length=0;for(i=0;i<n;i++) { L.r[i+1].key=a[i]; ++L.length; } }void SelectSort(SqList &L){ // 对顺序表L作简单选择排序RcdType w;for(i=1;i<L.length;i++){ j=i;for(k=i+1;k<=L.length;k++)if(L.r[k].key<L.r[j].key) j=k;if(i!=j){ w=L.r[j]; L.r[j]=L.r[i]; L.r[i]=w; } } }void InsertSort(SqList &L){ // 对顺序表L作插入排序for(i=2;i<=L.length;++i)if(L.r[i].key<L.r[i-1].key) {L.r[0]=L.r[i];for(j=i-1;L.r[0].key<L.r[j].key;--j)L.r[j+1]=L.r[j];L.r[j+1]=L.r[0]; }}void BubbleSort(SqList &L){ // 对顺序表L作起泡排序int lastexchangeindex;RcdType w; i=L.length;while(i>1) { lastexchangeindex=1;for(j=1;j<i;j++) {if(L.r[j+1].key<L.r[j].key) {w=L.r[j]; L.r[j]=L.r[j+1]; L.r[j+1]=w;lastexchangeindex=j;} }i=lastexchangeindex; }}int Partition(RcdType R[],int low,int high){ KeyType pivotkey;R[0]=R[low];pivotkey=R[low].key;while(low<high) {while(low<high && R[high].key>=pivotkey) --high;if(low<high) R[low++]=R[high];while(low<high && R[low].key<=pivotkey) ++low;if(low<high) R[high--]=R[low]; }R[low]=R[0]; return low;}void QSort(RcdType R[],int s,int t){ // 对记录序列R[s...t]进行快速排序int pivotloc;if(s<t) {pivotloc=Partition(R,s,t);QSort(R,s,pivotloc-1);QSort(R,pivotloc+1,t); }}void Quicksort(SqList &L){ // 对顺序表L进行快速排序QSort(L.r,1,L.length);}void Merge(RcdType SR[],RcdType TR[],int i,int m,int n) { // 将有序的SR[i...m]和SR[m+1...n]归并为有序的TR[] for(j=m+1,k=i;i<=m && j<=n;++k) {if(SR[i].key<=SR[j].key) TR[k]=SR[i++];else TR[k]=SR[j++]; }while(i<=m) TR[k++]=SR[i++];while(j<=n) TR[k++]=SR[j++];}void Msort(RcdType SR[],RcdType TR1[],int s,int t){ // 对SR[s..t]进行归并排序，排序后的记录存入TR1[s..t] int m;RcdType TR2[20];if(s==t) TR1[s]=SR[s];else { m=(s+t)/2;Msort(SR,TR2,s,m);Msort(SR,TR2,m+1,t);Merge(TR2,TR1,s,m,t); }}void MergeSort(SqList &L){ // 对顺序表L作归并排序Msort(L.r,L.r,1,L.length);}void output(SqList &L){ for(i=1;i<=L.length;i++) cout << L.r[i].key << " ";cout << endl;}3、主函数：int main(){ int a[20],n; SqList La,Lb,Lc,Ld,Le;cout << "Please input n:"; cin >> n;cout << "Please input " << n << " numbers:";for(i=0;i<n;i++) cin >> a[i];create_Sq(La,a,n);cout << "输出排序前的线性表La："; output(La);SelectSort(La);cout << "输出选择排序后的线性表La："; output(La);cout << endl;cout << "Please input n:"; cin >> n;for(i=0;i<n;i++) a[i]=0;cout << "Please input " << n << " numbers:";for(i=0;i<n;i++) cin >> a[i];create_Sq(Lb,a,n);cout << "输出排序前的线性表Lb："; output(Lb);InsertSort(Lb);cout << "输出选择排序后的线性表Lb："; output(Lb);cout << endl;cout << "Please input n:"; cin >> n;for(i=0;i<n;i++) a[i]=0;cout << "Please input " << n << " numbers:";for(i=0;i<n;i++) cin >> a[i];create_Sq(Lc,a,n);cout << "输出排序前的线性表Lc："; output(Lc);BubbleSort(Lc);cout << "输出选择排序后的线性表Lc："; output(Lc);cout << endl;cout << "Please input n:"; cin >> n;for(i=0;i<n;i++) a[i]=0;cout << "Please input " << n << " numbers:";for(i=0;i<n;i++) cin >> a[i];create_Sq(Ld,a,n);cout << "输出排序前的线性表Ld：";output(Ld);Quicksort(Ld);cout << "输出选择排序后的线性表Ld：";output(Ld);cout << endl;cout << "Please input n:";cin >> n;for(i=0;i<n;i++) a[i]=0;cout << "Please input " << n << " numbers:";for(i=0;i<n;i++) cin >> a[i];create_Sq(Le,a,n);cout << "输出排序前的线性表Le：";output(Le);MergeSort(Le);cout << "输出选择排序后的线性表Le：";output(Le);return 0;}五、调试结果：。