数据结构实验报告-查找排序

数据结构 上机实验报告
学号： 姓名： 所在系： 计算机科学与技术 班级：
实验名称： 查找与排序 实验日期
实验指导教师 实验机房
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1. 实验目的：
(1) 理解查找与排序的各种算法。
(2) 掌握二叉排序树、哈希表查找、简单排序、快速排序的算法

2. 实验内容：
（1）顺序查找的设计与实现。
（2）折半查找的设计与实现。
（3）直接插入排序的设计与实现。
（4）快速排序的设计与实现。（选做）
3．算法设计
（编程思路或流程图）

（1） 顺序查找的算法
1. #include
2. using namespace std;
3. int Sequential_Search(int *a, int n,int key)
4. {
5. a[0] = key;
6. int i = n - 1;
7. while (a[0] != a[i])
8. i--;
9. return i;
10. }
11.
12. int main()
13. {
14. int a[] = {-1,2,5,3,1,8,6,0,3 };//此处a[0]只用作哨兵，可以随便存储一个数
15. int key, i;
16. cout << "请输入您要查找的数据:";
17. cin >> key;
18. if ((i=Sequential_Search(a, 9, key))!=0)
19. {
20. cout << "您查找的数据在第" << i << "个位置" << endl;
21. }
22. else
23. {
24. cout << "你要查找的数据不存在！" << endl;
25. }
26. return 0;
27. }

（2） 折半查找的算法
1. #include
2. using namespace std;
3. int Binary_Search(int *a, int n,int key)
4. {
5. int low=0, high=n-1;
6. while (low <= high)
7. {
8. int mid = (low + high) / 2;
9. if (key > a[mid])
10. {
11. low = mid + 1;
12. }
13. else if (key < a[mid])
14. {
15. high = mid - 1;
16. }
17. else
18. {
19. return mid;
20. }
21. }
22. return -1;
23. }
24.
25. int main()
26. {
27. int a[] = { 1,16,24,35,47,59,62,73,88 };
28. int key, i;
29. cout << "请输入您要查找的数据:";
30. cin >> key;
31. if ((i= Binary_Search(a, 9, key)+1)!=0)
32. {
33. cout << "您查找的数据在第" << i << "个位置" << endl;
34. }
35. else
36. {
37. cout << "你要查找的数据不存在！" << endl;
38. }
39. return 0;
40. }

（3） 直接插入排序算法
1. #include
2. using namespace std;
3. void insertSort(int *a, int n)
4. {
5. int temp = 0;
6. for (int i = 1; i < n; i++)
7. {
8. if (a[i] < a[i - 1])
9. {
10. temp = a[i];
11. int j = 0;
12. for (j = i - 1; temp < a[j]; --j)
13. {
14. a[j + 1] = a[j];
15. }
16. a[j + 1] = temp;
17. }
18. }
19. }
20. int main()
21. {
22. int a[] = {5,9,2,5,3,80,12,99};
23. cout << "排序前：" << endl;
24. for (int i = 0; i < 8; i++)
25. {
26. cout << a[i] << " ";
27. }
28. insertSort(a, 8);
29. cout << endl << "排序后：" << endl;
30. for (int i = 0; i < 8; i++)
31. {
32. cout << a[i] << " ";
33. }
34. return 0;
35. }

4．程序调试（
实验数据记录——根据程序要求输入几组不同数据，记录程序运行结果，

并分析结果,分析程序运行中出现的主要错误。或对其他程序环境的使用情况的记录。注：
必须认真书写）
1) 顺序查找的算法
查询失败：

查询成功：
2) 折半查找的算法
查找成功：

查找失败：
3) 直接插入排序算法
5．讨论
（通过实验的一些体会、学会的知识和技能等）

本次实验主要练习了两种查找算法和一种常用的排序算法。顺序查找的算法在传统算

法上做了优化，在查找方向的尽头放置“哨兵”免去了在查找过程中每一次比较后都要判
断查找位置是否越界的小技巧，看似与原先差别不大，但在总数据较多时，效率提高很大，
是非常好的编码技巧。
折半查找又称为二分查找。它的前提是线性表中的记录必须是关键码有序，线性表必
须采用顺序存储。折半查找的基本思想是：在有序表中，取中间记录作为比较对象，若给
定值与中间记录的关键字相等，则查找成功；若给定值小于中间记录的关键字，则在中间
记录的左半区继续查找；若给定值大于中间记录的关键字，则在中间记录的右半区继续查
找。不断重复上述过程，直到查找成功，或所有查找区域无记录，查找失败为止。
直接插入排序的基本操作是将一个记录插入到已经排好序的有序表中，从而得到一个
新的、记录数增1的有序表。从空间上来看，它只需要一个记录的辅助空间，从时间上来
看，它的时间复杂度为o(n2)。