北理工数据结构实验报告

《数据结构与算法统计》

实验报告

——实验四

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一、实验目的

1、熟悉VC 环境，学会使用C 语言利用顺序表解决实际问题。

2、通过上机、编程调试，加强对线性表的理解和运用的能力。

3、锻炼动手编程，独立思考的能力。

二、实验内容

从键盘输入10个数，编程实现分别用插入排序、交换排序、选择排序算法进行排序，输出排序后的序列。

三、程序设计

1、概要设计

为了实现排序的功能，需要将输入的数字放入线性表中，进行进一步的排序操作。

(1)抽象数据类型：

ADT SqList{

数据对象：D={|,1,2,,,0}i i a a ElemSet i n n ∈=≥

数据关系：R1=11{,|,,1,2,

,}i i

i i a a a a D i n --<>∈= 基本操作： Input(Sqlist & L)

操作结果：构造一个线性表L 。

output(SqList L)

初始条件：线性表L 已存在。

操作结果：按顺序在屏幕上输出L 的数据元素。

BiInsertionsort (Sqlist L)

初始条件：线性表L 已存在。

操作结果：对L 的数据元素进行折半插入排序。

QuickSort (Sqlist L)

初始条件：线性表L 已存在。

操作结果：对L 的数据元素进行交换排序。

SelectSort(SqList &L)

初始条件：线性表L 已存在。

操作结果：对L 的数据元素进行选择排序。

}ADT SqList

⑵ 宏定义

#define KeyType int

#define MAXSIZE 10

#define ok 1

#define error 0

⑶主程序流程

由主程序首先调用Input(L)函数创建顺序表，

先调用BiInsertionsort (L)函数进行折半插入排序，调用output(L)函数显示排序结

果。

再调用QuickSort (L)函数进行交换排序，调用output (L)函数显示排序结果。

最后调用SelectSort(L)函数进行选择排序，调用output(L)函数显示排序结果。

⑷模块调用关系

由主函数模块调用创建顺序表模块，排序模块与显示输出模块。

(5)流程图

2、详细设计

(1)数据类型设计

/* 顺序存储结构*/

typedef struct

{

KeyType Key; //关键字项

} RedType;

typedef struct

{

RedType r[MAXSIZE+1];

int length; // =MAXSIZE;

} Sqlist; //定义顺序表类型

(2)操作算法设计

/* 输入数据*/

int Input(Sqlist & L)

{

for(int i=1;i<=MAXSIZE;i++)

scanf("%d",&L.r[i].Key);

L.length=MAXSIZE;

return ok;

}

/* 输出排好的数字*/

int output(Sqlist L)

{

for(int i=1;i<=MAXSIZE;i++)

printf("%-4d",L.r[i].Key);

printf("\n");

return ok;

}

/* 折半插入排序法*/

void BiInsertionsort (Sqlist L)

{

int i,j,low,high,m;

for(i=2;i<=L.length;i++)

{

L.r[0].Key=L.r[i].Key; //把要插入的当成哨兵

low=1; high=i-1;

while(low<=high) //折半法找到要插入的位置

{

m=(low+high)/2;

if(L.r[0].Key

else low=m+1;

}

for(j=i-1;j>=high+1;j--) //插入位置后的袁术后移一位

.r[j+1]=L.r[j];

L.r[high+1]=L.r[0]; //插入元素

}//low

printf("折半插入排序:\n");

output(L);

}//BiInsertionsort

/* 快速交换排序法*/

int Partition(Sqlist &L,int low,int high)

{

int pivotkey;

L.r[0].Key=L.r[low].Key; //用子表的第一个记录作枢轴记录

pivotkey=L.r[low].Key; //枢轴记录关键字

while(low

{

while(low=pivotkey)

{

--high;//将比枢轴记录小的记录移到低端

}//while

L.r[low].Key=L.r[high].Key;

while(low

{

++low;//将比枢轴记录大的记录移到高端

}//while

L.r[high].Key=L.r[low].Key;

}//while

L.r[low].Key=L.r[0].Key;//枢轴记录到位

return low;//返回枢轴位置

}//Partition

void QSort(Sqlist &L,int low,int high)

{

int pivotloc;

if(low

{

pivotloc=Partition(L,low,high);//将L.r[low…high]一分为二

QSort(L,low,pivotloc-1);//对低子表递归排序，pivotloc是枢轴位置

QSort(L,pivotloc+1,high);//对高子表递归排序

}//if

}//QSort

void QuickSort(Sqlist &L) //对顺序表L做快速排序

{

QSort(L,1,L.length);

printf("交换排序:\n");

output(L);

}//QuickSort

/* 选择排序法*/