体验复杂度

最新推荐文章于 2017-09-20 11:13:10 发布

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本文对比了选择排序（O(n^2)）与快速排序（O(nlogn)）在处理大数据文件时的运行效率，通过实验结果展示了快速排序在相同数据量下运行时间更短的特点。

问题描述：

/* 
 *Copyright (c)2015,烟台大学计算机与控制工程学院 
 *All rights reserved. 
 *文件名称：复杂度.cpp 
 *作    者：杨珺
 *完成日期：2015年9月10日 
 *版 本 号：v1.0 
 * 
 *问题描述：排序是计算机科学中的一个基本问题，产生了很多种适合不同情况下适 
           用的算法，也一直作为算法研究的热点。本项目提供两种排序算法，复

           杂度为O(n 2)的选择排序selectsort，和复杂度为O(nlogn)的快速排序 
           quicksort，在main函数中加入了对运行时间的统计。 
*输入描述：大数据文件 
*程序输出：运行时间 
*/  
<span style="font-family:Arial;BACKGROUND-COLOR: #ffffff">一.两种排序算法的运行时间</span>

(1)复杂度是O(n²)的选择排序程序#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXNUM 100000
void selectsort(int a[], int n)
{
        int i, j, k, tmp;
        for(i = 0; i < n-1; i++)
        {
                k = i;
                for(j = i+1; j < n; j++)
                {
                        if(a[j] < a[k])
                                k = j;
                }
                if(k != j)
                {
                        tmp = a[i];
                        a[i] = a[k];
                        a[k] = tmp;
                }
        }
}

int main()
{
    int x[MAXNUM];
    int n = 0;
    double t1,t2;
    FILE *fp;
    fp = fopen("numbers.txt", "r");
    while(fscanf(fp, "%d", &x[n])!=EOF)
        n++;
    printf("数据量：%d, 开始排序....", n);
    t1=time(0);
    selectsort(x, n);
    t2=time(0);
    printf("用时 %d 秒!", (int)(t2-t1));
    fclose(fp);
    return 0;
}

运行结果：
<img src="https://img-blog.youkuaiyun.com/20150911125618968?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="" />

（2）复杂度是O（nlogn）的快速排序程序

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXNUM 100000
void quicksort(int data[],int first,int last)
{
    int i, j, t, base;
    if (first>last)
        return;
    base=data[first]; 
    i=first;
    j=last;
    while(i!=j) 
    {
        while(data[j]>=base && i<j) 
            j--;
        while(data[i]<=base && i<j) 
            i++;
        /*交换两个数*/
        if(i<j)
        {
            t=data[i];
            data[i]=data[j];
            data[j]=t;
        }
    }
    data[first]=data[i]; 
    data[i]=base; 
    quicksort(data,first,i-1);
    quicksort(data,i+1,last); 
}

int main()
{
    int x[MAXNUM];
    int n = 0;
    double t1,t2;
    FILE *fp;
    fp = fopen("numbers.txt", "r");
    while(fscanf(fp, "%d", &x[n])!=EOF)
        n++;
    printf("数据量：%d, 开始排序....", n);
    t1=time(0);
    quicksort(x, 0, n-1);
    t2=time(0);
    printf("用时 %d 秒!", (int)(t2-t1));
    fclose(fp);
    return 0;
}

运行结果：

<img src="https://img-blog.youkuaiyun.com/20150911125656989?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="" />

总结：

    通过比较可以明显看出，后者运行时间短。