链表实现排序算法

链表实现排序算法
链表实现排序算法

数据结构

实验名称:实验三排序

学生姓名:

班级:

班内序号:15

学号:

日期:2016.12.19

1.实验要求

题目2

使用链表实现下面各种排序算法,并进行比较。

排序算法:

1、插入排序

2、冒泡排序

3、快速排序

4、简单选择排序

5、其他

要求:

1、测试数据分成三类:正序、逆序、随机数据

2、对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动

次数(其中关键字交换计为3次移动)。

3、对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精

确到微秒(选作)

4、对2和3的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度

编写测试main()函数测试线性表的正确性

2. 程序分析

2.1 存储结构

我使用了线性表的链式存储结构,通过建立双向循环链表进行顺序存取。每个节点分为data、next、previor。data域称为数据域,数据通过node结构存储待排序的信息;next为指针域,用来储存直接后继的地址;prior为指针域,用来储存直接前继的地址;

struct Node

{

int data;

struct Node*next;

struct Node*previor;

};

2.2 程序流程(或程序结构、或类关系图等表明程序构成的内容,一般为流程

{

private:

Node* partion(Node*first,Node*end); //快速排序一趟

public:

Node*front;

int comparision; //比较次数

int movement; //移动次数

LinkList() //无参构造

{

front = new Node;

front->next = NULL;

front->previor = NULL;

comparision = movement = 0;

}

LinkList(int a[],int n); //构造函数:建立双向链表

void insertsort(); //插入排序

void bubblesort(); //冒泡排序

void Qsort(Node*x,Node*y); //快速排序

void selectsort(); //简单选择排序

void show(); //显示排序结果

~LinkList(); //析构函数

};

2.3 关键算法分析

构造函数:通过使用头插法建立双向链表,其关键是多设一个指针变量用于储存上一个末节点的地址,这样才能使节点指向其上一个节点。在这

次排序实验中,使用双向循环链表更方便进行遍历操作。LinkList::LinkList(int a[],int n)

{

front = new Node;

front->next = NULL;

front->previor = NULL;

comparision = movement = 0;

Node*x = new Node;

Node*s = new Node;

s->data = a[n - 1];

s->next = front;

s->previor = front;

front->next = s;

front->previor = s;

x = s;

for (int i = n - 2; i >= 0; i--)

{

Node*s = new Node;

s->data = a[i];

s->next = front->next;

s->previor = front;

front->next = s;

x->previor = s;

x = s;

}

}

插入排序函数:将front头节点当作哨兵。从第二个有效节点开始进行插入,进行边查找,边后移的操作。

void LinkList::insertsort()

{

Node*p = front->next;

Node*s = p->next;

while (s!=front)

{

if (s->data < p->data)

{

comparision++;

front->data = s->data;

movement++;

Node*x = p;

Node*y = s;

while (front->data < x->data)

{

comparision++;

y->data = x->data;

movement++;

x = x->previor;

y = y->previor;

}

y->data = front->data;

movement++;

}

comparision++;

p = p->next;

s = s->next;

}

}

冒泡排序函数:每一次内循环边比较边交换,将无序区中最大的数放入有序区中,并记录无序元素的范围。当无序元素指向front时即整体排序完

成。

void LinkList::bubblesort()

{

Node*s = front->previor; //初始化无序元素位置while (s != front)

{

Node*p = s; //本次无序元素位置

s = front;

Node*x = front->next;

Node*y = x->next;

while (x != p)

{

if (x->data > y->data)

{

comparision++;

front->data = x->data;

x->data = y->data;

y->data = front->data;

movement = movement + 3;

s = x; //更新无序元素位置}

comparision++;

x = x->next;

y = y->next;

}

}

}

快速排序函数:快速排序函数是个递归调用函数,关键在一次快速排序函数的编写。选择第一个元素作为分区的轴值,将待排序元素分成左

右两个区域,左区的元素都比轴值小,右边的都更大。

然后反复进行此操作,即可完成排序。而结束递归的关键便是

左右分界节点有了直接前后继关系的时候。

void LinkList::Qsort(Node*x,Node*y)

{

if (x->previor != y)

{

Node*pivot = partion(x, y);

Qsort(x, pivot->previor);

Qsort(pivot->next, y);

}

}

Node* LinkList::partion(Node*first, Node*end)

{

int basic = first->data;

while (first != end)

{

while ((first != end) && (end->data >= basic))

{

end = end->previor;

comparision++;

}

comparision++;

first->data = end->data;

movement++;

while ((first != end) && (first->data <= basic))

{

first = first->next;

comparision++;

}

comparision++;

end->data = first->data;

movement++;

}

first->data = basic;

movement++;

return first;

}

简单选择排序函数:是将待排序中最小的元素放置序列最前面,其关键是先

通过循环比较确定最小元素的位置,再进行数据交换,

从而大大减少了元素交换的次数。

void LinkList::selectsort()

{

Node*s = front->next;

while (s != front->previor)

{

Node*p = s->next;

Node*record = s;

while (p != front)

{

Node*x = record;

if (p->data < x->data)

{

comparision++;

record = p;

}

comparision++;

p = p->next;

}

if (record != s)

{

int a = record->data;

record->data = s->data;

s->data = a;

movement = movement + 3;

}

s = s->next;

}

}

3.程序运行结果分析

4.总结

本次实验进行了使用链表存储结构实现插入排序、冒泡排序、快速排序、简单选择排序的编程。这使我对不同的排序方法有了更加深刻的理解和认识。

从中也体会到不同的排序方式所耗费的时间复杂度实在是大相径庭,这警示我们,编写一个时间复杂度小的排序函数在进行排序操作时,起着至关重要的作用。

完整代码如下:

#include

#include

using namespace std;

struct Node

{

int data;

struct Node*next;

struct Node*previor;

};

class LinkList

{

private:

Node* partion(Node*first,Node*end); //快速排序一趟

public:

Node*front;

int comparision; //比较次数

int movement; //移动次数

LinkList() //无参构造

{

front = new Node;

front->next = NULL;

front->previor = NULL;

comparision = movement = 0;

}

LinkList(int a[],int n); //构造函数:建立双向链表void insertsort(); //插入排序

void bubblesort(); //冒泡排序

void Qsort(Node*x,Node*y); //快速排序

void selectsort(); //简单选择排序

void show(); //显示排序结果

~LinkList(); //析构函数

};

LinkList::LinkList(int a[],int n)

{

front = new Node;

front->next = NULL;

front->previor = NULL;

comparision = movement = 0;

Node*x = new Node;

Node*s = new Node;

s->data = a[n - 1];

s->next = front;

s->previor = front;

front->next = s;

front->previor = s;

x = s;

for (int i = n - 2; i >= 0; i--)

{

Node*s = new Node;

s->data = a[i];

s->next = front->next;

s->previor = front;

front->next = s;

x->previor = s;

x = s;

}

}

Node* LinkList::partion(Node*first, Node*end)

{

int basic = first->data;

while (first != end)

{

while ((first != end) && (end->data >= basic))

{

end = end->previor;

comparision++;

}

comparision++;

first->data = end->data;

movement++;

while ((first != end) && (first->data <= basic))

{

first = first->next;

comparision++;

}

comparision++;

end->data = first->data;

movement++;

}

first->data = basic;

movement++;

return first;

}

void LinkList::insertsort()

{

Node*p = front->next;

Node*s = p->next;

while (s!=front)

{

if (s->data < p->data)

{

comparision++;

front->data = s->data;

movement++;

Node*x = p;

Node*y = s;

while (front->data < x->data)

{

comparision++;

y->data = x->data;

movement++;

x = x->previor;

y = y->previor;

}

y->data = front->data;

movement++;

}

comparision++;

p = p->next;

s = s->next;

}

}

void LinkList::bubblesort()

{

Node*s = front->previor; //初始化无序元素位置while (s != front)

{

Node*p = s; //本次无序元素位置s = front;

Node*x = front->next;

Node*y = x->next;

while (x != p)

{

if (x->data > y->data)

{

comparision++;

front->data = x->data;

x->data = y->data;

y->data = front->data;

movement = movement + 3;

s = x; //更新无序元素位置}

comparision++;

x = x->next;

y = y->next;

}

}

}

void LinkList::Qsort(Node*x,Node*y)

{

if (x->previor != y)

{

Node*pivot = partion(x, y);

Qsort(x, pivot->previor);

Qsort(pivot->next, y);

}

}

void LinkList::selectsort()

{

Node*s = front->next;

while (s != front->previor)

{

Node*p = s->next;

Node*record = s;

while (p != front)

{

Node*x = record;

if (p->data < x->data)

{

comparision++;

record = p;

}

comparision++;

p = p->next;

}

if (record != s)

{

int a = record->data;

record->data = s->data;

s->data = a;

movement = movement + 3;

}

s = s->next;

}

}

void LinkList::show()

{

Node*x = new Node;

x = front->next;

while (x != front)

{

cout << x->data << setw(4);

x = x->next;

}

cout << endl << "比较次数:" << comparision << endl;

cout << "移动次数:" << movement << endl;

cout << endl;

}

LinkList:: ~LinkList()

{

Node*p = front;

while (p!=front)

{

Node*a = p;

p = p->next;

delete a;

}

delete p;

}

void showmenu();

int main()

{

showmenu();

cin.get();

cin.get();

return 0;

}

void showmenu()

{

int jay1[7] = { 2,6,7,9,15,24,29 };

int jay2[7] = { 54,40,38,37,29,24,12 };

int jay3[7] = { 16,45,81,1,4,69,100 };

LinkList zzj1(jay1, 7);

LinkList zzj2(jay2, 7);

LinkList zzj3(jay3, 7);

cout << "正序数据:"; zzj1.show();

cout << "逆序数据:"; zzj2.show();

cout << "乱序数据:"; zzj3.show();

int choice;

cout << "请选择所要操作的内容:\n"

"1.插入排序 2.冒泡排序\n"

"3.快速排序 4.简单选择排序\n"

"5.退出\n";

cin >> choice;

int count = 0;

Node*x, *y, *z;

while (choice != 5)

{

switch (choice)

{

case 1:

if (count != 0)

{

x = zzj1.front->next;

y = zzj2.front->next;

z = zzj3.front->next;

for (int i = 0; i < 7; i++)

{

x->data = jay1[i];

y->data = jay2[i];

z->data = jay3[i];

x = x->next;

y = y->next;

z = z->next;

}

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj1.movement = 0;

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj2.movement = 0;

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj3.movement = 0;

}

cout << "插入排序:\n";

zzj1.insertsort();

zzj2.insertsort();

zzj3.insertsort();

zzj1.show();

zzj2.show();

zzj3.show();

count = 1;

break;

case 2:

if (count != 0)

{

x = zzj1.front->next;

y = zzj2.front->next;

z = zzj3.front->next;

for (int i = 0; i < 7; i++)

{

x->data = jay1[i];

y->data = jay2[i];

z->data = jay3[i];

x = x->next;

y = y->next;

z = z->next;

}

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj1.movement = 0;

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj2.movement = 0;

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj3.movement = 0;

}

zzj1.bubblesort();

zzj2.bubblesort();

zzj3.bubblesort();

cout << "冒泡排序:\n";

zzj1.show();

zzj2.show();

zzj3.show();

count = 1;

break;

case 3:

if (count != 0)

{

x = zzj1.front->next;

y = zzj2.front->next;

z = zzj3.front->next;

for (int i = 0; i < 7; i++)

{

x->data = jay1[i];

y->data = jay2[i];

z->data = jay3[i];

x = x->next;

y = y->next;

z = z->next;

}

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj1.movement = 0;

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj2.movement = 0;

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj3.movement = 0;

}

x = zzj1.front;

y = zzj2.front;

z = zzj3.front;

zzj1.Qsort(x->next, x->previor);

zzj2.Qsort(y->next, y->previor);

zzj3.Qsort(z->next, z->previor);

cout << "快速排序:\n";

zzj1.show();

zzj2.show();

zzj3.show();

count = 1;

break;

case 4:

if (count != 0)

{

x = zzj1.front->next;

y = zzj2.front->next;

z = zzj3.front->next;

for (int i = 0; i < 7; i++)

{

x->data = jay1[i];

y->data = jay2[i];

z->data = jay3[i];

x = x->next;

y = y->next;

z = z->next;

}

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj1.movement = 0;

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj2.movement = 0;

https://www.360docs.net/doc/7f4206695.html,parision = zzj3.movement = 0;

}

zzj1.selectsort();

zzj2.selectsort();

zzj3.selectsort();

cout << "简单选择排序:\n";

zzj1.show();

zzj2.show();

zzj3.show();

count = 1;

break;

default:cout << "这不是一个选项。\n";

}

cout << "请选择所要操作的内容:\n"

"1.插入排序 2.冒泡排序\n"

"3.快速排序 4.简单选择排序\n"

"5.退出\n";

cin >> choice;

}

cout << "感谢您的使用。\n";

}

历年链表考题及答案

历年链表考题及答案 [2005秋II.14] 设已建立了两条单向链表,这两链表中的数据已按从小到大的次序排好,指针h1和h2分别指向这两条链表的首结点。链表上结点的数据结构如下: struct node{ int data; node *next; }; 以下函数node *Merge(node *h1, node *h2)的功能是将h1和h2指向的两条链表上的结点合并为一条链表,使得合并后的新链表上的数据仍然按升序排列,并返回新链表的首结点指针。 算法提示:首先,使newHead和q都指向首结点数据较小链表的首结点,p指向另一链表首结点。其次,合并p和q所指向的两条链表。在q不是指向链尾结点的情况下,如果q 的下一个结点数据小于p指向的结点数据,则q指向下一个结点;否则使p1指向q的下一个结点,将p指向的链表接到q所指向的结点之后,使q指向p所指向的结点,使p指向p1所指向的链表。直到p和q所指向的两条链表合并结束为止。注意,在合并链表的过程中,始终只有两条链表。 [函数] (4分) node * Merge(node *h1, node *h2) { node *newHead, *p, *p1; // 使newHead和q指向首结点数据较小链表的首结点,p指向另一链表首结点if( (27) ) { newHead=h1; p=h2; } // h1->datadata else { newHead=h2; p=h1; } node *q=newHead; // 合并两条链表 while( q->next) { if( q->next->data < p->data ) (28) ; // q=q->next else { (29) ; // p1=q->next q->next=p; q=p; p=p1; } } q->next=p; (30) ; // return newNead } [2005春II.11] 设已建立一条单向链表,指针head指向该链表的首结点。结点的数据结构如下: struct Node{ int data; Node *next; }; 以下函数sort(Node *head)的功能是:将head所指向链表上各结点的数据按data值从小

数据结构第三次实验+第二题链表排序

数据结构实验报告 实验名称:实验三——排序 学生姓名:XXX 班级:xxxxxxxxxxx 班内序号: 学号: 日期:2018年6月3日 1.实验要求 实验目的:通过选择下面两个题目之一,学习、实现、对比各种排序算法,掌握各种排序算法的优劣,以及各种算法使用的情况。 实验内容:使用链表实现下面各种排序算法,并进行比较。 排序算法: 1、插入排序 2、冒泡排序 3、快速排序 4、简单选择排序 5、其他 要求: 1、测试数据分成三类:正序、逆序、随机数据 2、对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数(其 中关键字交换计为3次移动)。 3、对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精确到微秒 (选作) 4、对2和3的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度 编写测试main()函数测试线性表的正确性。 2. 程序分析 2.1 存储结构

单链表,储存每个元素值同时,储存该元素的直接后继元素位置信息。即数据域(data),指针域(next)。struct Node { int data; struct Node *next; }; 2.2 关键算法分析 链表的建立: Linklist::Linklist (int a[],int n) { front = new Node; Node *r = front ; for(int i=0;idata = a[i]; r->next = s; r=s; } r->next = NULL; } 尾插法创建链表:①堆中建立新节点②将a[i]写入新节点data域③新节点加入链表r->next=s. ④修改尾指针r=s. 简单选择排序: void Linklist ::Link_Selectsort (int n) { Node *p=front->next ; int a=0,b=0; //a记载比较次数,b记载移动次数 while(p!=NULL) { Node *s =p; //s指向最小节点 Node *q=p->next ; while(q!=NULL)

冒泡排序的算法及其程序实现

冒泡排序的算法及其程序实现 浙江省慈溪中学施迪央 教学分析: 本节课是浙江教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《算法与程序设计》第二第3节以及第五章第3节的部分教学内容。 一组不长的数据(如5个),从小到大排序,对学生来说是一件容易的事情,但他们并不知道计算机是怎么实现排序的,同时他们也没见识过计算机对大量数据(如1000个)的排序。学习排序有助于学生对计算机工作原理的认识。冒泡排序对学生来说初次接触,但前面的枚举算法和解析算法的部分内容对学习排序有一定的帮助,如数组变量的定义及使用方法、双重循环的使用方法及特点以及如何通过键盘输入一批数据(即text1_keypress()事件)在前面都已涉及,冒泡排序的学习又可以巩固前面的知识。 关于冒泡排序的算法及程序实现我安排了3个课时,本案例是在教室内完成的2节随堂课,第3课时安排学生上机实践:对键盘输入的一批数据进行冒泡排序。 教学目标: 1、知识与技能: 了解排序及冒泡排序的概念及特点 掌握冒泡排序算法的原理 初步掌握冒泡排序的程序实现 2、过程与方法: 理解冒泡排序的分析过程,并初步掌握用冒泡排序算法来设计解决简单的排序问题 3、情感态度与价值观: 通过冒泡排序算法的分析过程,培养学生思维的严谨性以及用科学方法解决问题的能力使学生深入理解计算机的工作原理,激发了学生学习程序兴趣。 教学重点: 冒泡排序算法的原理 教学难点: 分析冒泡排序的实现过程 教学策略: 讲授法与探究法。教师讲授、学生听讲,教师提问、学生动脑,层层深入,步步为营,一切水到渠成。 教学准备: 编写好手动输入一批的数据的冒泡排序的程序 编写好计算机自动生成数据的冒泡排序的程序 课堂中使用的教学课件 教学过程: 一、问题引入 问题一:什么是排序? 所谓排序,把杂乱无章的一列数据变为有序的数据,比如7,3,4,8,1这五个数据从小到大排序,结果是1,3,4,7,8,我们很容易排出来。那么电脑是怎么进行排序的呢?问题二:一批数据在VB中如何存储的?比如如何存储六位裁判为一位运动员评出的分数? 用数组变量来存储一批类型、作用相同的数据,如分别用d(1),d(2),d(3),d(4),d(5),d(6)来存储六位裁判给出的分数。 问题三:如果运动员的最后得分是从这6个分数中去掉最高分与最低分后的平均分,你认为

链表排序算法总结

这个星期做数据结构课设,涉及到两个基于链表的排序算法,分别是基于链表的选择排序算法和归并排序算法。写出来跟大家一起分享一下,希望对数据结构初学朋友有所帮助,高手就直接忽视它吧。话不多说,下面就看代码吧。 [c-sharp]view plaincopy 1.node *sorted(node *sub_root) 2.{ 3.if (sub_root->next) 4. { 5. node * second_half = NULL; 6. node * first_half = sub_root; 7. node * temp = sub_root->next->next; 8.while (temp) 9. { 10. first_half = first_half->next; 11. temp = temp->next; 12.if(temp) 13. temp = temp->next; 14. } 15. second_half = first_half->next; 16. first_half->next = NULL; 17. node * lChild = sorted(sub_root); 18. node * rChild = sorted(second_half); 19.if (lChild->data < rChild->data) 20. { 21. sub_root = temp = lChild; 22. lChild = lChild->next; 23. } 24.else 25. { 26. sub_root = temp = rChild; 27. rChild = rChild->next; 28. } 29.while (lChild&&rChild) 30. { 31.if (lChild->data < rChild->data ) 32. { 33. temp->next = lChild; 34. temp = temp->next; 35. lChild = lChild->next; 36. } 37.else 38. {

实验1顺序表和链表基本操作(学生)

实验一线性表运算的实现 班级学号姓名 一、实验预备知识 1.复习C中函数的相关内容。 2.复习如何用主函数将多个函数连在一起构成一个C完整程序。 3.复习多文件结构。 二、实验目的 1.掌握线性表的顺序和链式存储结构 2.熟练运用线性表在顺序存储方式下的初始化、创建、输出、插入和删除运算 3.熟练运用线性表在链式存储方式下的创建、输出、插入和删除运算 三、实验要求 1.编写初始化并创建线性表和输出线性表的算法。 2.编写对线性表插入和删除运算算法,要判断位置的合法性和溢出问题。 3.编写有序表的插入和删除运算算法。 4.编写一个主函数,将上面函数连在一起,构成一个完整的程序。 5.将实验源程序调试并运行,写出输入、输出结果,并对结果进行分析。 四、实验内容 顺序表实验内容: 1.给定的线性表为L=(12,25,7,42,19,38),元素由键盘输入。 2.初始化并建立顺序表。(开辟的存储空间大小为8) 3.编写顺序表输出算法。 4.依次插入3,21,15三个数,分别插入在第4,6和2位置,每插入一次都要输出一次顺序表。 5.删除第5,第3和第12个位置上的元素,每删除一个元素都要输出一次顺序表。 6.编写一个排序算法,对线性表中元素从小到大排列。 7.向有序表分别插入20和50,插入后表仍然有序。(修改开辟的存储空间大小为15) 单链表实验内容: 1.给定的线性表为L=(12,25,7,42,19,38),元素由键盘输入。 2.建立一个带表头结点的单链表(前插入法和尾插入法都可以)。 3.编写单链表输出算法。 4.依次插入3,21,15三个数,分别插入在第4,6和12位置,每插入一次都要输出一次单链表。 5.删除第5,第3和第12个位置上的元素,每删除一个元素都要输出一次单链表。 6.编写一个排序算法,对线性表中元素从小到大排列。 7.分别删除值为25和42的元素,删除后表仍然有序。 五、实验结果 给出程序清单及输入/输出结果 六、总结 1.实验过程中遇到的问题及解决方法 2.收获

最新C语言链表排序

========================== 功能:选择排序(由小到大) 返回:指向链表表头的指针 ========================== */ /* 选择排序的基本思想就是反复从还未排好序的那些节点中, 选出键值(就是用它排序的字段,我们取学号num为键值)最小的节点, 依次重新组合成一个链表。 我认为写链表这类程序,关键是理解: head存储的是第一个节点的地址,head->next存储的是第二个节点的地址; 任意一个节点p的地址,只能通过它前一个节点的next来求得。 单向链表的选择排序图示: ---->[1]---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL](原链表) head 1->next 3->next 2->next n->next ---->[NULL](空链表) first tail ---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL](排序后链表) first 1->next 2->next 3->next tail->next 图10:有N个节点的链表选择排序 1、先在原链表中找最小的,找到一个后就把它放到另一个空的链表中; 2、空链表中安放第一个进来的节点,产生一个有序链表,并且让它在原链表中分离出来(此时要注意原链表中出来的是第一个节点还是中间其它节点);

3、继续在原链表中找下一个最小的,找到后把它放入有序链表的尾指针的next,然后它变成其尾指针; */ struct student *SelectSort(struct student *head) { struct student *first; /*排列后有序链的表头指针*/ struct student *tail; /*排列后有序链的表尾指针*/ struct student *p_min; /*保留键值更小的节点的前驱节点的指针*/ struct student *min; /*存储最小节点*/ struct student *p; /*当前比较的节点*/ first = NULL; while (head != NULL) /*在链表中找键值最小的节点。*/ { /*注意:这里for语句就是体现选择排序思想的地方*/ for (p=head,min=head; p->next!=NULL; p=p->next) /*循环遍历链表中的节点,找出此时最小的节点。*/ { if (p->next->num < min->num) /*找到一个比当前min小的节点。*/ { p_min = p; /*保存找到节点的前驱节点:显然p->next的前驱节点是p。*/ min = p->next; /*保存键值更小的节点。*/ } }

高中信息技术_冒泡排序算法教学设计学情分析教材分析课后反思

高一冒泡排序教学设计 基本路线:数组-排序-冒泡排序【冒泡排序原理--流程图-算法优化】-小结 一、教材分析:本节内容选自浙江教育出版社《算法与程序设计》第五章第三节。本节课主要讲解冒泡排序思想。排序算法是使用频率最高的算法之一,而冒泡排序是其中一种很典型而且相对简单的方法。它的学习同时为后面的选择排序做了铺垫。 教学目标 知识目标:掌握冒泡排序的原理;掌握冒泡排序的流程图; 能力目标:学会使用冒泡排序思想设计解决简单排序问题的算法;进一步理解程序设计的基本方法,体会程序设计在现实中的作用; 进一步学习流程框图的使用。 情感目标:增强分析问题、发现规律的能力,激发学习热情; 学情分析 通过前面的学习,学生已经了解vb算法设计的基本知识,学会 利用自然语言和流程图描述解决问题的算法,对排序中循环语句以有了一定的基础。但数组变量的使用方法尚未接触,程序设计思想比较弱,在实际生活中往往忽视运用排序算法来处理实际问题,这就要求学生通过本节课的学习,学会运用冒泡排序算法来处理实际问题,并为以后学习其它排序算法打下基础。 二、重点难点 重点:理解冒泡排序原理及它的流程图

难点:理解冒泡排序中的遍、次等概念(即对变量使用的理解)以及用流程图描述冒泡排序的过程 三、教学策略与手段 采用讲解法、演示法、分析归纳法引导学生参与思考,用逐步求精的方式降低学生的理解难度,化抽象为具体,由特殊到一般,有效地突出重点、突破难点。 四、课前准备 1.教师的教学准备:冒泡排序的课件、学案、素材 2.教学环境的设计与布置:多媒体网络教室、电子白板、多媒体教学平台等 五、教学过程 课前学习【设计意图】学生能自己学会的不讲。排序数组知识点相对简单,由学生自学完成,之前的知识点学生可能会有所遗忘,通过这个方式让学生回顾。冒泡排序算法原理比较容易也由学生自学完成。 已给出的素材,完成学案关于数组、冒泡排序和循环结构的基本模式的相关部分的内容,。 请同学们学习学习网站上的课前学习,并完成学案的相关部分的内容。 上课! 对答案。

基于链表的排序和查找算法的设计与实现

《数据结构》实践任务书学生姓名:专业班级: 指导教师: 题目: 基于链表的排序与查找 要求: (1)熟练掌握基本的数据结构; (2)熟练掌握各种算法; (3)运用高级语言编写质量高、风格好的应用程序。 主要任务: 1、系统应具备的功能: (1)建立链表 (2)基于链表的排序算法实现 (3)基于链表的查找算法实现 2、数据结构设计; 3、主要算法设计; 4、编程及上机实现; 5、撰写数据结构实践报告,包括: (1)设计题目; (2)摘要和关键字; (3)正文,包括引言、需求分析、数据结构设计、算法设计、程序实现及测试等; (4)结束语; (5)参考文献。 时间安排:2014年-2015年第1学期第15周-第17周 15周星期五 1-4节系统设计,数据结构设计,算法设计 16周星期四 5-8节编程并上机调试 16周星期五 1-4节编程并上机调试 17周星期四 5-8节验收程序,提交数据结构实践报告书 指导教师签名:2014年11月

基于链表的排序和查找算法的设计 与实现 摘要:该程序的主要功能是对以链表为存储结构的数值型数据进行查找和排序。排序和查找是链表中的一个重要应用。本文对输入的n个整数进行内部排序,使用交换排序来实现。在本程序中应用链式存储结构,对数据进行了基本的查找和排序。 关键字:存储结构链表排序排序。 1.引言 查找是求出一个数据元素在序列中的索引或指针,将其返回,本程序返回的为指针。 排序是将一个数据元素(或记录)的任意序列,重新排列成一按关键字(或排序码)有序的序列,以便于进行数据查询。 2.需求分析 本程序是基于链表的排序和查找,所以数据的存储结构为连式存储结构。文件中记录用节点来表示,其物理位置任意,节点之间用指针相连,链表结构的有点在于排序是无需移动记录,只需修改相应记录的指针即可。 排序本程序选用交换排序。 3.数据结构设计

顺序链表

#include #include #define initsize 100 #define increa 10 int length=0;/*包含标记符号-1,实际元素长度要减去一*/ int size=0;/*存储空间大小*/ int *initlist() { int *head; head=(int*)malloc(initsize*sizeof(int)); if(head==NULL) { printf("malloc error"); exit(0); } length=0; size=100;

// printf("when you initlist,you should typein your element as follow\n,so you'd better chose '2'!!!!\n"); printf("***********************************************\n"); return head; } void typeelem(int *p) { int n; int *head; head=p; printf("type in you elem \nps.add -1 as an end to have a stop\n输入正整数数据,以-1作为结尾标志,-1不算入链表元素\n"); if(length>=size) { p=(int*)realloc(p,initsize*sizeof(int)); size+=increa; } scanf("%d",&n); length++; while(n!=-1) { if(length>=size) { p=(int*)realloc(p,initsize*sizeof(int)); size+=increa; } *head=n; head++; length++; scanf("%d",&n); } printf("***********************************************\n"); } void printlist(int *head) { int *p; int i; p=head;

北邮数据结构实验四-链表排序

数据结构实验报告 实验名称:实验四——链表的排序 学生姓名: 班级: 班内序号: 学号: 日期: 1.实验要求 [内容要求] 使用链表实现下面各种排序算法,并进行比较。 排序算法: 1、插入排序 2、冒泡排序 3、快速排序 4、简单选择排序 5、其他 要求: 1、测试数据分成三类:正序、逆序、随机数据 2、对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数(其 中关键字交换计为3次移动)。 3、对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精确到微秒 (选作) 4、对2和3的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度 编写测试main()函数测试线性表的正确性 代码要求 1、必须要有异常处理,比如删除空链表时需要抛出异常; 2、保持良好的编程的风格: 代码段与段之间要有空行和缩近 标识符名称应该与其代表的意义一致 函数名之前应该添加注释说明该函数的功能 关键代码应说明其功能 3、递归程序注意调用的过程,防止栈溢出

2. 程序分析 2.1 存储结构 [内容要求] 存储结构:双链表 2.2 关键算法分析 [内容要求] 定义类: template class LinkList { public: LinkList(){front = new Node ;front->next=rear;front->prior=NULL;rear=new Node;rear->next=NULL;rear->prior=front;} LinkList(T a[],int n); void BackLinkList(T a[]);//恢复原链表 ~LinkList();//析构函数 void PrintList();//打印数列 void InsertSort();//插入排序 void BubbleSort();//冒泡排序 Node * Partion(Node *i,Node *j);//快速排序中寻找轴值的函数 void Qsort(Node *i,Node *j);//快速排序 void SelectSort();//选择排序 Node*front; Node*rear; }; 成员函数包括:构造函数:单链表,打印单链表,插入排序,快速排序,冒泡排序,选择排序,析构函数 公有成员:头指针和尾指针 1、构造函数: LinkList::LinkList(T a[],int n) { front=new Node; rear=new Node; front->prior=NULL;front->next=rear; rear->next=NULL;rear->prior=front; Node *s; for (int i=n-1;i>=0;i--) {

《数据结构与算法分析》课程设计:顺序表、单链表、顺序栈、查找、排序算法

*******大学 《数据结构与算法分析》课程设计 题目:数据结构上机试题 学生姓名: 学号: 专业:信息管理与信息系统 班级: 指导教师: 2014年04月

目录 一、顺序表的操作 (2) 【插入操作原理】 (2) 【删除操作原理】 (2) 【NO.1代码】 (3) 【运行截图演示】 (7) 二、单链表的操作 (10) 【创建操作原理】 (10) 【插入操作原理】 (10) 【删除操作原理】 (10) 【NO.2代码】 (11) 【运行截图演示】 (20) 三、顺序栈的操作 (25) 【数值转换原理】 (25) 【NO.3代码】 (26) 【运行截图演示】 (30) 四、查找算法 (32) 【顺序查找原理】 (32) 【折半查找原理】 (32) 【NO.4代码】 (33) 【运行截图演示】 (38) 五、排序算法 (40) 【直接插入排序原理】 (40) 【快速排序原理】 (40) 【NO.5代码】 (41) 【运行截图演示】 (46)

一、顺序表的操作 (1)插入元素操作:将新元素x 插入到顺序表a 中第i 个位置; (2)删除元素操作:删除顺序表a 中第i 个元素。 【插入操作原理】 线性表的插入操作是指在线性表的第i-1个数据元素和第i 个数据元素之间插入一个新的数据元素,就是要是长度为n 的线性表: ()11,,,,,i i n a a a a -………… 变成长度为n+1的线性表: ()11,,,,,,i i n a a b a a -………… 数据元素1i a -和i a 之间的逻辑关系发生了变化。 (其【插入原理】在课本P23的算法2.3有解释) 【删除操作原理】 反之,线性表的删除操作是使长度为n 的线性表: ()111,,,,,,i i i n a a a a a -+………… 变成长度为n-1的线性表: ()111,,,,,i i n a a a a -+………… 数据元素1i a -、i a 和1i a +之间的逻辑关系发生变化,为了在存储结构上放映这个变化,同样需要移动元素。 (其【删除原理】在课本P24的算法2.4有解释)

冒泡排序算法和递归算法

实验一、冒泡排序算法和递归算法 一、实验目的与要求 1.熟悉C/C++语言的集成开发环境; 2.通过本实验加深对冒泡排序算法和递归过程的理解。 二、实验内容: 掌握冒泡排序算法和递归算法的概念和基本思想,分析并掌握“汉诺塔”问题的递归算法。 三、实验题 1、分析并写出冒泡排序算法,输入数列{43,1,23,100,90,9,19,17},写出程序运行结果。 算法如下: BUBBLE SORT (A) 1 for i ←1 to length [A ] 2 do for j ←length [A ]downto i + 1 3 do if A [j ]< A [j -1] 4 then exchange A [j ]A [j -1] C 程序如下: #include void main() { int a[8]; int i,j,t; printf("Please input 8 number:\n"); for(i=0;i<8;i++) scanf("%d",&a[i]); printf("\n"); for(i=0;i<7;i++) for(j=0;j<7-i;j++) if(a[j]>a[j+1]) { t=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=t; } printf("\nThe number are:\n"); for(i=0;i<8;i++) printf("%5d",a[i]); } 程序运行结果如下:

2、写出汉诺塔问题的递归算法程序。写出n=3和n=4时,圆盘的移动总次数和每步移动过程。 规模为n的算法如下: HANOI(n,X,Y,Z) 1 if n=1 2 then MOVE(X,1,Z) 3 else HANOI(n-1,X,Z,Y) 4 MOVE(X,n,Z) 5 HANOI(n-1,Y,X,Z) 实现算法程序如下: #include #include #include using namespace std; int count=0; void move(int n,char a,char b); void hanoi(int n, char a,char b, char c); int main() { int number; char a,b,c; a='A'; b='B'; c='C'; SYSTEMTIME sys1,sys2;

c++数据结构实验链表排序

1.实验要求 i.实验目的: 通过编程,学习、实现、对比各种排序算法,掌握各种排序算法的优劣,以及各种算法使用的情况。 理解算法的主要思想及流程。 ii.实验内容: 使用链表实现下面各种排序算法,并进行比较。 排序算法: 1、插入排序 2、冒泡排序(改进型冒泡排序) 3、快速排序 4、简单选择排序 5、堆排序(小根堆) 要求: 1、测试数据分成三类:正序、逆序、随机数据 2、对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数(其中 关键字交换计为3次移动)。 3、对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精确到微秒(选 作) 4、对2和3的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度 编写测试main()函数测试线性表的正确性 iii.代码要求: 1、必须要有异常处理,比如删除空链表时需要抛出异常;

2、保持良好的编程的风格: 代码段与段之间要有空行和缩近 标识符名称应该与其代表的意义一致 函数名之前应该添加注释说明该函数的功能 关键代码应说明其功能 3、递归程序注意调用的过程,防止栈溢出 2. 程序分析 通过排序算法将单链表中的数据进行由小至大(正向排序) 2.1 存储结构 单链表存储数据: struct node { i nt data; n ode *next; }; 单链表定义如下: class LinkList { private : n ode * front; public : L inkList(int a[], int n); //构造 ~LinkList(); v oid insert(node *p, node *s); //插入 ……

汇编语言实现冒泡排序(一)

;用汇编语言实现实现冒泡排序,并将排序后的数输出 DATAS SEGMENT A dw 100,344,3435,43433,3438,343,134,80,8,1000,65535,54,45 N=$-A ;计算数字所占的字节数 DATAS ENDS CODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS START:MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV SI,0 ;SI遍历数字;前一个数的地址 MOV CX,N/2-1 ;设置循环次数,M(M=N/2)个数需要,循环M-1次 CALL BUBBLE ;调用BUBBLE将原来的数排序 ;输出排序后的数 MOV CX,N/2 ;循环M次输出排序后的M个数 MOV SI,0 ;SI遍历排序后的数 MOV DI,0 ;用DI记录数字的位数 MOV BP,N+5 ;BP用于遍历存储的转化后的字符的位置 SHOW: PUSH CX ;循环次数入栈 MOV DX,0 ;由于将要进行16位除需要置高16位为0 MOV AX,[SI] ;低16位为排序后的数 CALL DTOC ;调用DTOC将十进制数转换为字符串 CALL SHOW_STR ;调用SHOW_STR将一个数转化得到的字符串输出ADD SI,2 ;下一个数 POP CX ;循环次数出栈栈 LOOP SHOW MOV AH,4CH INT 21H ;冒泡排序 BUBBLE PROC L1: PUSH CX ;将循环次数入栈 LEA SI,A ;SI遍历DATAS数据段的数字 L2: MOV AX,A[SI] ;将前一个数存于AX CMP AX,A[SI+2] ;比较前后两个数 JBE NEXT ;如果前一个数小于或等于后一个数则继续本轮的比较XCHG AX,A[SI+2] ;否则,交换前后两个数的位置 MOV A[SI],AX NEXT:ADD SI,2 ;下一个数 LOOP L2 ;注意内层循环的次数已经确定了 POP CX ;将循环次数出栈 LOOP L1 ;下一轮比较 RET BUBBLE ENDP

各种基本排序算法思路介绍13页

各种基本排序算法思路介绍 1.冒泡排序: 冒泡排序的基本概念是:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后。重复以上过程,仍从第一对数开始比较(因为可能由于第2个数和第3个数的交换,使得第1个数不再大于第2个数),将小数放前,大数放后,一直比较到最小数前的一对相邻数,将小数放前,大数放后,第二趟结束,在倒数第二个数中得到一个新的最小数。如此下去,直至最终完成排序。 由于在排序过程中总是小数往前放,大数往后放,相当于气泡往上升,所以称作冒泡排序。 冒泡排序法的改进 比如用冒泡排序将4、5、7、1、2、3这6个数排序。在该列中,第二趟排序结束后,数组已排好序,但计算机此时并不知道已经反排好序,计算机还需要进行一趟比较,如果这一趟比较,未发生任何数据交换,则知道已排序好,可以不再进行比较了。因而第三趟比较还需要进行,但第四、五趟比较则是不必要的。为此,我们可以考虑程序的优化。 为了标志在比较中是否进行了,设一个布尔量flag。在进行每趟比较前将flag置成true。如果在比较中发生了数据交换,则将flag置为false,在一趟比较结束后,再判断flag,如果它仍为true(表明在该趟比较中未发生一次数据交换)则结束排序,否则进行下一趟比较。 性能分析 若记录序列的初始状态为"正序",则冒泡排序过程只需进行一趟排序,在排序过程中只需进行n-1次比较,且不移动记录;反之,若记录序列的初始状态为"逆序",则需进行n(n-1)/2次比较和记录移动。因此冒泡排序总的时间复杂度为O(n*n)。 2.简单选择: 每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。

c++单向链表的排序

河北联合大学 2011-2012 第 2 学期
《 软 件 设 计 基 础 -C++》
课程设计报告
设计名称:设计一个处理单向链表的程序:链表的排序 姓 名:王学增 学 号:201005100206
专业班级:土木工程 1 班 学 院:建筑工程学院
设计时间:2012-5-31 设计地点:机房
指导教师评语: 教师评定: 自评成绩;75
指导教师签字:
年 年 月 月 日 日

《软件设计基础-C++》课程设计报告

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1.课程设计目的···································· ···································· ···································· 2.课程设计任务与要求 ································ ································ ······························· 3.课程设计说明书··································· ··································· ·································· 4.课程设计成果···································· ···································· ···································· 5.程序调试过程···································· ···································· ···································· 6.设计问题的不足和改进方案 ···························· ···························· ··························· 7.课程设计心得···································· ···································· ···································· 8.参考文献······································· ······································· ······································

链表实现排序算法

数据结构 实 验 报 告 实验名称:实验三排序 学生姓名: 班级: 班内序号:15 学号: 日期:2016.12.19

1.实验要求 题目2 使用链表实现下面各种排序算法,并进行比较。 排序算法: 1、插入排序 2、冒泡排序 3、快速排序 4、简单选择排序 5、其他 要求: 1、测试数据分成三类:正序、逆序、随机数据 2、对于这三类数据,比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动 次数(其中关键字交换计为3次移动)。 3、对于这三类数据,比较上述排序算法中不同算法的执行时间,精 确到微秒(选作) 4、对2和3的结果进行分析,验证上述各种算法的时间复杂度 编写测试main()函数测试线性表的正确性 2. 程序分析 2.1 存储结构 我使用了线性表的链式存储结构,通过建立双向循环链表进行顺序存取。每个节点分为data、next、previor。data域称为数据域,数据通过node结构存储待排序的信息;next为指针域,用来储存直接后继的地址;prior为指针域,用来储存直接前继的地址; struct Node { int data; struct Node*next; struct Node*previor; };

2.2 程序流程(或程序结构、或类关系图等表明程序构成的内容,一般为流程 { private: Node* partion(Node*first,Node*end); //快速排序一趟 public: Node*front; int comparision; //比较次数 int movement; //移动次数 LinkList() //无参构造 { front = new Node; front->next = NULL; front->previor = NULL; comparision = movement = 0; } LinkList(int a[],int n); //构造函数:建立双向链表

基于链表的排序与查找

基于链表的排序与查找 摘要:链表是程序设计中的一种重要的动态数据结构,它是动态地进行存储分配的一种结构。链表即采用链式存储结构的线性表。对线性表,我们主要对其的操作有:建立,插入,删除,查找,排序等。此次实践主要是针对于链表的排序和查找进行。 关键字:链表排序查找 1引言 排序是计算机程序设计中的一种重要操作,它的功能是将一个数据元素(或记录)的任意序列,重新排列成一个按关键字有序的序列,以便于进行数据的查询。而基于链表的查找是采用的动态查找表,是求出一个数据元素在序列中的索引或指针,将其返回。 2需求分析 (1)建立链表; (2)基于链表的排序算法实现; (3)基于链表的查找算法实现。 3数据结构 3.1建立链表 3.1.1节点定义 typedef struct node//定义节点 { int data; struct node *next; }lnode, *linklist; 3.1.2链表尾部插入 void insertlist(linklist l,int i)//链表尾部插入 { linklist p,s;

s=(linklist)malloc(sizeof(lnode)); s->data=i; s->next=NULL; p->next=s; } 此时,相应的主函数中应该有存储代码,才能完成数据的链式存储。 int i,n,f,a[100]; h=(lnode)malloc(sizeof(lnode)); lnode *r,*p,*s; h->data=0; h->next =NULL; r=h; printf("请输入数据的数目:"); scanf("%d",&n); for(i=0;inext ; } h=r; h为头指针,将h赋给r,r记录h初始指向地址,在存完数据后,再将r赋给h。4算法设计 4.1排序算法的设计 4.1.1排序的定义 假设含n个记录的序列为

在链表上进行直接选择排序算法的C++

在链表上进行直接选择排序算法的C++描述如下: template void LinkSelectSort(sorlinktlist&table){ int p,q,prep,preq,h;//这里的h相当与在顺序表上直接选择排序算法中的i,q相当与k, p相当于j //preq是q的前驱,perp是p的前驱 h=table.Arr[0].getLink();//取待排序表的第1个结点的指针 table.Arr[0].setlink(-1);//形成初始有序链表 while(h!=-1){//当待排序表不空时 q=preq=prep=h;//把待排序表的第1个结点看成是当前最大的 p=table.Arr[h].getLink();//设置初始被考察结点p while(p!=-1){//当被考察结点p存在时 if(table.Arr[p].getKey()>=table.Arr[q].getKey()) {q=p;//置当前结点p为最大结点} preq=prep;prep=p;//p,q的前驱指针相应移动 p=table.Arr[p].getLink();//取下一个被考察结点p }//while(p!=-1) //接下来"摘下"结点q,并插入有序表中 if(h==q){//如果最大结点就是待排序表的第1个结点 h=table.Arr[h].getLink();//摘下 table.Arr[q].setLink(table.Arr[0].getLink()); table.Arr[0].setLink(q);//插在有序表的第1个结点前} else{table.Arr[preq].setLink(table.Arr[q].getLink());//摘下 table.Arr[q].setLink(table.Arr[0].getLink()); table.Arr[0].setLink(q););//插在有序表的第1个结点前} }//while(h!=-1) }

冒泡排序算法精讲

排序算法 【教学目标】 1、理解排序的概念 2、了解常用排序方法 3、理解冒泡排序的基本思路 4、应用冒泡排序法进行排序 【重点难点】 1、冒泡排序法的基本思路 2、应用冒泡排序法进行排序 排序的概念: 排序就是把一组元素(数据或记录)按照元素的值的递增或递减的次序重新排列元素的过程。 如:49 38 76 27 13 常用排序的方法: 1、冒泡排序:冒泡排序是一种简单而饶有趣味的排序方法,它的基本思想是:每次仅进行相邻两个元素的比较,凡为逆序(a(i)>a(i+1)),则将两个元素交换。 2、插入排序:它是一种最简单的排序方法,它的基本思想是依次将每一个元素插入到一个有序的序列中去。这很象玩扑克牌时一边抓牌一边理牌的过程,抓了一张就插到其相应的位置上去。 3、选择排序:这是一种比较简单的排序方法,其基本思想是,每一趟在n-i+1(i=1,2,3,...,n-1)个元素中选择最小的元素。 冒泡排序: 冒泡排序是一种简单而饶有兴趣的排序方法,它的基本思想是:每次进行相邻两个元素的比较,凡为逆序(即a(i)>a(i+1)),则将两个元素交换。 整个的排序过程为: 先将第一个元素和第二个元素进行比较,若为逆序,则交换之;接着比较第二个和第三个元素;依此类推,直到第n-1个元素和第n个元素进行比较、交换为止。如此经过一趟排序,使最大的元素被安置到最后一个元素的位置上。然后,对前n-1个元素进行同样的操作,使次大的元素被安置到第n-1个元素的位置上。重复以上过程,直到没有元素需要交换为止。 例题:对49 38 76 27 13进行冒泡排序的过程: 初始状态:[49 38 76 27 13 ] 第一趟排序后:[38 49 27 13] 76 第二趟排序后:[38 27 13 ] 49 76 第三趟排序后:[27 13 ] 38 49 76

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