实验5 附加

最新推荐文章于 2025-09-06 14:29:52 发布

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#C++ #学习 #实验 #数据结构 #排序

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本文详细介绍了六种经典排序算法：起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序和堆排序，并通过C语言实现这些算法。每种算法都附有详细的注释说明，便于读者理解其工作原理及步骤。

六、源程序（带注释）

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<time.h>

#define MAX 100 //定义数组的长度

#define M 5 //希尔排序的趟数

int sort[MAX]; //定义要排序的数组

int move,compare;//移动次数，比较次数

/*********************起泡排序***************************/

void Bubble_Sort()

{

int sort1[MAX];

int temp,i;

move=0,compare=0;//初始化移动次数，比较次数

for(i=0;i<MAX;i++) sort1[i]=sort[i];

printf("*******起泡排序*******/n");

for(i=1;i<=MAX-1;i++)

for(int j=0;j<MAX-i;j++)

{ compare++;

if(sort1[j]>sort1[j+1])

{temp=sort1[j];sort1[j]=sort1[j+1];sort1[j+1]=temp;move+=3;}

}

printf("排序结果为:/n");

for(i=0;i<MAX;i++) {printf("%5d",sort1[i]);if((i+1)%10==0) putchar('/n');}

printf("/n比较次数为:%d/n移动次数为:%d/n",compare,move);

}

/*******************直接插入排序*************************/

void InsertSort()

{ int sort1[MAX];

int i,temp,j;

move=0,compare=0;//初始化移动次数，比较次数

for(i=0;i<MAX;i++) sort1[i]=sort[i];

printf("*******直接插入排序*******/n");

for(i=1;i<MAX;i++)

{ compare++;

if(sort1[i]<sort1[i-1])

{ temp=sort1[i];

sort1[i]=sort1[i-1];

move+=2;

for(j=i-2;j>=0;j--)

{ compare++;

if(temp<sort1[j])

{ sort1[j+1]=sort1[j];

move++;

}

else

{ sort1[j+1]=temp;

move++;

break;

}

if(j<0)

{sort1[0]=temp; move++;}

}

printf("排序结果为:/n");

for(i=0;i<MAX;i++) {printf("%5d",sort1[i]);if((i+1)%10==0)putchar('/n');}

printf("/n比较次数为:%d/n移动次数为:%d",compare,move);

}

/********************简单选择排序****************************/

int selectminkey(int sort1[],int i)

{ int min=i;

for(int j=i+1;j<MAX;j++)

{ compare++;

if(sort1[min]>sort1[j]) min=j;

}

return min;

}

void SelectSort()//简单选择排序

{ int sort1[MAX];

int i,j,temp;

move=0,compare=0;//初始化移动次数，比较次数

for(i=0;i<MAX;i++) sort1[i]=sort[i];

printf("*******简单选择排序*******/n");

for(i=0;i<MAX-1;i++)

{ j=selectminkey(sort1,i);

if(i!=j)

{ temp=sort1[i];

sort1[i]=sort1[j];

sort1[j]=temp;

move+=3;

}

printf("排序结果为:/n");

for(i=0;i<MAX;i++) {printf("%5d",sort1[i]);if((i+1)%10==0)putchar('/n');}

printf("/n比较次数为:%d/n移动次数为:%d",compare,move);

}

/***********************快速排序**************************/

int partition(int sort1[],int low,int high)

{

int temp;

temp=sort1[low];

move++;

while(low<high)

{

while(low<high&&sort1[high]>=temp)

{compare++;--high;}

compare++;

sort1[low]=sort1[high];

move++;

while(low<high&&sort1[low]<=temp)

{compare++;++low;}

compare++;

sort1[high]=sort1[low];

move++;

}

sort1[low]=temp;

move++;

return low;

}

void QuickSort(int sort1[],int low,int high)

{ int pivotloc;

if(low<high)

{ pivotloc=partition(sort1,low,high);

QuickSort(sort1,low,pivotloc-1);

QuickSort(sort1,pivotloc+1,high);

}

void PrintfQuickSort()

{

int i;

int sort1[MAX];

move=0,compare=0;//初始化移动次数，比较次数

printf("*******快速排序*******/n");

for(i=0;i<MAX;i++) sort1[i]=sort[i];

QuickSort(sort1,0,(MAX-1));

printf("排序结果为:/n");

for(i=0;i<MAX;i++) {printf("%5d",sort1[i]);if((i+1)%10==0)putchar('/n');}

printf("/n比较次数为:%d/n移动次数为:%d",compare,move);

}

/*******************希尔排序************************/

void ShellInsert(int sort1[],int dk)

{ int sentinel;//哨兵

for(int i=dk;i<MAX;i++)

{ compare++;

if(sort1[i]<sort1[i-dk])

{ move++;

sentinel=sort1[i];

for(int j=i-dk;j>=0;j-=dk)

{ compare++;

if(sentinel<sort1[j])

{ move++;

sort1[j+dk]=sort1[j];

}

else break;

}

move++;

sort1[j+dk]=sentinel;

}

void ShellSort()//希尔排序

{ int sort1[MAX];

int dlta[M]; //增量序列

int temp=1,i;

move=0,compare=0;//初始化移动次数，比较次数

for(i=0;i<MAX;i++) sort1[i]=sort[i];

printf("*******希尔排序*******/n");

dlta[0]=1;

for(i=1;i<M;i++)

{ dlta[i]=temp+1;

temp*=2;

}

for(i=M-1;i>=0;i--)

ShellInsert(sort1,dlta[i]);

printf("排序结果为:/n");

for(i=0;i<MAX;i++) {printf("%5d",sort1[i]);if((i+1)%10==0)putchar('/n');}

printf("/n比较次数为:%d/n移动次数为:%d",compare,move);

}

/********************堆排序***********************/

void HeapAdjust(int sort1[], int i,int n)

{ int j, k;

int flag=1;

j=2*i;

k=sort1[i];

move++;

while (j<=n&&flag==1)

{ if (j<n&& sort1[j] < sort1[j+1])

{ compare++;

if(sort1[j] < sort1[j+1]) j++;

}

compare++;

if (k >= sort1[j]) flag = 0;

else

{ move++;

sort1[j/2] = sort1[j];

j *= 2;

}

move++;

sort1[j/2] = k;

}

void HeapSort()//堆排序

{ int i;

int sort1[MAX];

int temp;

move=0,compare=0;//初始化移动次数，比较次数

for(i=0;i<MAX;i++) sort1[i]=sort[i];

for (i=MAX/2;i>=0;i--) HeapAdjust(sort1,i,MAX-1);

for (i=MAX-1;i>0;i--)

{ move+=3;

temp= sort1[i];

sort1[i] = sort1[0];

sort1[0] = temp;

HeapAdjust(sort1, 0, i-1);

}

printf("*******堆排序*******/n");

printf("排序结果为:/n");

for(i=0;i<MAX;i++) {printf("%5d",sort1[i]);if((i+1)%10==0)putchar('/n');}

printf("/n比较次数为:%d/n移动次数为:%d",compare,move);

}

/********************菜单函数*********************/

int menu()

{

int d;

printf("/n选择排序方法:");

printf("1: 起泡排序/n");

printf("2: 直接插入排序/n");

printf("3: 简单选择排序/n");

printf("4: 快速排序/n");

printf("5: 希尔排序/n");

printf("6: 堆排序/n");

printf("7: 退出....../n");

scanf("%d",&d);

return d;

}

/********************主函数***********************/

void main()

{

int quit=0;

int i;

printf("要排序的随机数组是:/n");

srand((unsigned)time(NULL));/*用随机函数产生数组*/

for(i=0;i<MAX;i++)

{ sort[i]=rand()%199;

printf("%5d",sort[i]);

if((i+1)%10==0)putchar('/n');

}

while(!quit)

switch(menu())

{

case 1:Bubble_Sort();break;//起泡排序

case 2:InsertSort();break;//直接插入排序

case 3:SelectSort();break;//简单选择排序

case 4:PrintfQuickSort();break;//快速排序

case 5:ShellSort();break; //希尔排序

case 6:HeapSort();break;//堆排序

case 7:quit=1;//退出程序

}