实验四-排序-实验报告

数据结构实验报告

实验名称：实验四排序

学生姓名：

班级：

班内序号：

学号：

日期：2012年12月21日

1、实验要求

题目2

使用链表实现下面各种排序算法，并进行比较。

排序算法：

1、插入排序

2、冒泡排序

3、快速排序

4、简单选择排序

5、其他

要求：

1、测试数据分成三类：正序、逆序、随机数据。

2、对于这三类数据，比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数（其中关键字交换计为3次移动）。

3、对于这三类数据，比较上述排序算法中不同算法的执行时间，精确到微秒（选作）。

4、对2和3的结果进行分析，验证上述各种算法的时间复杂度。编写测试main()函数测试线性表的正确性。

2、程序分析

存储结构

说明：本程序排序序列的存储由链表来完成。

其存储结构如下图所示。

(1)单链表存储结构：

（2）结点结构

struct Node

{

int data;

Node * next;

};

示意图：

关键算法分析

一：关键算法

(一)直接插入排序 void LinkSort::InsertSort()

直接插入排序是插入排序中最简单的排序方法，其基本思想是：依次将待排序序列中的每一个记录插入到一个已排好的序列中，直到全部记录都排好序。

（1）算法自然语言

1.将整个待排序的记录序列划分成有序区和无序区，初始时有序区为待排序记录序列中的第一个记录，无序区包括所有剩余待排序的记录；

2.将无须去的第一个记录插入到有序区的合适位置中，从而使无序区减少一个记录，有序区增加一个记录；

3.重复执行2，直到无序区中没有记录为止。

（2）源代码

void

2.

3.

4.重复执行2和3

直接插入排序过程

（2）源代码

void LinkSort::BubbleSort()

{

Node * P = front->next;

while

较的基准）

2.

3.

（2）源代码

void LinkSort::Qsort()

{

Node * End = front;

while(End->next)

{

End = End->next;

}

Partion(front, End);

}

void LinkSort::Partion(Node * Start, Node * End)

{ Array

if

2.使得有序区扩展

了一个记录，而无序区减少了一个记录。 3.不断重复2，直到无序区之剩下一个记录为止。

（2）源代码

void LinkSort::SelectSort() { Node * S = front; while (S->next->next) { Node * P = S;

Node * Min = P;

while (P->next) 入。 比较次数：" << setw(3)

<< CompareCount << "; 移动次数：" << setw(3) << MoveCount << "; 时间: " << TimeCount <<"us"<< endl;

CompareCount = 0; MoveCount = 0; TimeCount = 0;

QueryPerformanceCounter(&time_start); 泡。 比较次数：" <<

setw(3) << CompareCount << "; 移动次数：" << setw(3) << MoveCount <<

"; 时间: " << TimeCount << "us"<

CompareCount = 0; MoveCount = 0; TimeCount = 0;

QueryPerformanceCounter(&time_start); 速。 比较次数：" << setw(3) << CompareCount << "; 移动次数：" << setw(3) << MoveCount << "; 时间: " << TimeCount << "us"<

初始键值序列 ［49 27 65 97 76 13 38］

第一趟排序结果 13 ［27 65 97 76 49 38］

第二趟排序结果 13 27 ［65 97 76 49 38］

第三趟排序结果 13 27 38 ［97 76 49 65］

第四趟排序结果 13 27 38 49 ［76 97 65］ 第五趟排序结果 13 27 38 49 65 ［97 76］

CompareCount = 0; MoveCount = 0; TimeCount = 0;

QueryPerformanceCounter(&time_start); 择。比较次数：" << setw(3) << CompareCount << "; 移动次数：" << setw(3) << MoveCount << "; 时间: " << TimeCount << "us"<

}

（3）时间和空间复杂度

时间复杂度O(1)(因为不包含循环体)。

其他

3、程序运行结果

（1）程序流程图