第二周项目三 体验复杂度

1. *Copyright (c)2016,烟台大学计算机与控制工程学院 
2. *All rights reserved. 
3. *文件名称：复杂度.cpp 
4. *作    者：陈鹏鹏
5. *完成日期：2016年9月9日 
6. *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 
7.            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 
8.            杂度为O(n 2)的选择排序selectsort，和复杂度为O(nlogn)的快速排序 
9.            quicksort，在main函数中加入了对运行时间的统计。 
10. *输入描述：大数据文件 
11. *程序输出：运行时间 
12. */  

• 程序一代码：
  

[cpp]  view plain  copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <time.h>  
3. #include <stdlib.h>  
4. #define MAXNUM 100000  
5. void selectsort(int a[], int n)  
6. {  
7.         int i, j, k, tmp;  
8.         for(i = 0; i < n-1; i++)  
9.         {  
10.                 k = i;  
11.                 for(j = i+1; j < n; j++)  
12.                 {  
13.                         if(a[j] < a[k])  
14.                                 k = j;  
15.                 }  
16.                 if(k != j)  
17.                 {  
18.                         tmp = a[i];  
19.                         a[i] = a[k];  
20.                         a[k] = tmp;  
21.                 }  
22.         }  
23. }  
24.   
25. int main()  
26. {  
27.     int x[MAXNUM];  
28.     int n = 0;  
29.     double t1,t2;  
30.     FILE *fp;  
31.     fp = fopen("numbers.txt", "r");  
32.     while(fscanf(fp, "%d", &x[n])!=EOF)  
33.         n++;  
34.     printf("数据量：%d, 开始排序....", n);  
35.     t1=time(0);  
36.     selectsort(x, n);  
37.     t2=time(0);  
38.     printf("用时 %d 秒!", (int)(t2-t1));  
39.     fclose(fp);  
40.     return 0;  
41. }  

运行结果：

• 程序二代码：

[cpp]  view plain  copy

1. #include <stdio.h>  
2. #include <time.h>  
3. #include <stdlib.h>  
4. #define MAXNUM 100000  
5. void quicksort(int data[],int first,int last)  
6. {  
7.     int i, j, t, base;  
8.     if (first>last)  
9.         return;  
10.     base=data[first];  
11.     i=first;  
12.     j=last;  
13.     while(i!=j)  
14.     {  
15.         while(data[j]>=base && i<j)  
16.             j--;  
17.         while(data[i]<=base && i<j)  
18.             i++;  
19.         /*交换两个数*/  
20.         if(i<j)  
21.         {  
22.             t=data[i];  
23.             data[i]=data[j];  
24.             data[j]=t;  
25.         }  
26.     }  
27.     data[first]=data[i];  
28.     data[i]=base;  
29.     quicksort(data,first,i-1);  
30.     quicksort(data,i+1,last);  
31. }  
32.   
33. int main()  
34. {  
35.     int x[MAXNUM];  
36.     int n = 0;  
37.     double t1,t2;  
38.     FILE *fp;  
39.     fp = fopen("numbers.txt", "r");  
40.     while(fscanf(fp, "%d", &x[n])!=EOF)  
41.         n++;  
42.     printf("数据量：%d, 开始排序....", n);  
43.     t1=time(0);  
44.     quicksort(x, 0, n-1);  
45.     t2=time(0);  
46.     printf("用时 %d 秒!", (int)(t2-t1));  
47.     fclose(fp);  
48.     return 0;  
49. }  

运行结果：

 

从这两个程序运行时间来看，第二个程序是瞬间完成，而第一个程序则需要一段时间。从这两个程序复杂度来看，第一个复杂度是n的平方，第二个是O(nlogn) n*log（n），显然第一个复杂度是指数型增长，第二个则是线性增长，故运行时间第二个较第一个快。

知识点总结：

        这个程序主要考察了我们对程序时间复杂度的理解，以便我们今后的编程中注意复杂度对程序运行时间的影响。

学习心得：

       通过程序的运行直观的理解了复杂度对程序运行的时间影响是多么的重要。