数据结构实验五-查找与排序的实现

实验报告
课程名称数据结构实验名称查找与排序的实现
系别专业班级指导教师11
学号实验日期实验成绩
一、实验目的
(1)掌握交换排序算法（冒泡排序）的基本思想；
(2)掌握交换排序算法（冒泡排序）的实现方法；
(3)掌握折半查找算法的基本思想；
(4)掌握折半查找算法的实现方法；
二、实验内容
1.对同一组数据分别进行冒泡排序，输出排序结果。

要求：
1)设计三种输入数据序列：正序、反序、无序
2)修改程序：
a)将序列采用手工输入的方式输入
b)增加记录比较次数、移动次数的变量并输出其值，分析三种序列状态的算法时间复杂
性
2.对给定的有序查找集合，通过折半查找与给定值k相等的元素。

3.在冒泡算法中若设置一个变量lastExchangeIndex来标记每趟排序时经过交换的最后位置，
算法如何改进？
三、设计与编码
1.本实验用到的理论知识
2.算法设计
3.编码
package sort_search;
import java.util.Scanner;
public class Sort_Search {
//冒泡排序算法
public void BubbleSort(int r[]){
int temp;
int count=0,move=0;
boolean flag=true;
for(int i=1;i<r.length&&flag;i++){
flag=false;
count++;
for(int j=0;j<r.length-i;j++){
if(r[j]>r[j+1]){
temp=r[j];
r[j]=r[j+1];
r[j+1]=temp;
move++;
flag=true;
}
}
}
System.out.println("排序后的数组为：");
for(int i=0;i<r.length;i++){
System.out.print(r[i]+" ");
}
System.out.println();
System.out.println("比较次数为："+count);
System.out.println("移动次数为："+move);
}
public static int BinarySearch(int r[],int key){ //折半查找算法
int low=0,high=r.length-1;
while(low<=high){
int mid=(low+high)/2;
if(r[mid]==key){
return mid;
}
else if(r[mid]>key){
high=mid-1;
}
else{
low=mid+1;
}
}
return -1;
}
//测试
public static void main(String[] args) {
Sort_Search ss=new Sort_Search();
int t[]=new int[13];
System.out.println("依次输入13个整数为：");
Scanner sc=new Scanner(System.in);
for(int i=0;i<t.length;i++){
t[i]=sc.nextInt();
}
System.out.println("排序前的数组为：");
for(int i=0;i<t.length;i++){
System.out.print(t[i]+" ");
}
System.out.println();
ss.BubbleSort(t);
//查找
while(true){
System.out.println("请输入要查找的数：");
int k=sc.nextInt();
if(BinarySearch(t,k)>0)
System.out.println(k+" 在数组中的位置是第："+
BinarySearch(t,k));
else
System.out.println(k+" 在数组中查找不到！");
}
}
}
四、运行与调试
1.在调试程序的过程中遇到什么问题，是如何解决的？
问题：在计算比较次数和移动次数时，计算数据明显出错。

原因：在进行移动和比较的过程中，没有更新标志，导致计数出错。

解决办法：在比较和移动的过程中，有进行比较和移动的操作时，更新标志。

然后按标志计数。

2.设计了哪些测试数据？预计结果是什么？说明：
测试了int类型数据：241 17 23 45 37 4 31 43 11 89 33 101 177
预计排序后结果为：4 11 17 23 31 33 37 43 45 89 101 177 241
比较次数：①无序：8次②正序：1次③反序：12次
移动次数：①无序：30次②正序：0次③反序：78次
查找数33的位置为：5
查找数101的位置为：10
查找数100的结果为：查找不到
3.程序运行的结果如何
I.无序输入：
II.正序输入：
III.反序输入：
五、总结与心得
六、思考题
已知奇偶转换排序如下：第一趟对所有奇数的i，将a[i]和a[i+1]进行比较，第二趟对所有偶数的i,将a[i]和a[i+1]进行比较,每次比较时若a[i]>a[i+1],则将二者交换，以后重复上述二趟过程交换进行，直至整个数组有序。

a)试问排序结束的条件是什么？
b)实现上述排序过程的算法如何？(请用自然语言、代码、伪代码写出该算法)。