数据结构课程设计——排序与查找
数据结构课程设计快速排序和归并排序
XX学院信息科学与工程系课程设计说明书课程名称:数据结构课程代码:题目: 快速排序与归并排序年级/专业/班:学生姓名: 奉XX学号: 1440000000指导教师: 易开题时间: 2015 年 12 月 30 日完成时间: 2016 年 1 月 10 日目录摘要 (1)一、引言 (3)二、设计目的与任务 (3)1、课程设计目的 (3)2、课程设计的任务 (3)三、设计方案 (3)1、需求分析 (3)2、概要设计 (4)3、详细设计 (5)4、程序清单 (13)四、调试分析与体会 (19)五、运行结果 (20)六、结论 (24)七、致谢 (24)八、参考文献 (25)摘要数据结构课程设计，列举了数据结构课程设计实例，通过综合训练，能够培养学生实际分析问题、解决问题、编程和动手操作等多方面的能力，最终目的是帮助学生系统地掌握数据结构的基本内容，并运用所学的数据结构知识去解决实际问题。
其中内容包括数组、链接表、栈和队列、递归、树与森林、图、堆与优先级队列、集合与搜索结构、排序、索引与散列结构等关键字：数据结构；分析；掌握AbstractData structure course design, lists the data structure course design as an example, through the comprehensive training, to cultivate students' practical analysis and solve problems in many aspects, programming, and hands-on ability, the ultimate goal is to help students to systematically master the basic content of data structure, and using the data structure of knowledge to solve practical problems. Content including array, linked list, stack and queue, recursion, tree and forest, graph, heap and priority queue, the structure of the collection and search, sorting, indexing and hashing structure, etcKeywords:data structure；Analysis；master《数据结构》课程设计----快速排序与归并排序一、引言二、将一组数据运用快速排序与归并排序进行排序，要求使用递归与非递归方法三、本次课程设运用到了数组、链接表、栈、递归、排序等结构。
查找排序
解：① 先设定3个辅助标志: low,high,mid， 显然有：mid= (low+high)/2 ② 运算步骤：
(1) low =1,high =11 ,故mid =6 ，待查范围是 [1,11]； (2) 若 S[mid] < key，说明 key[ mid+1,high] ， 则令：low =mid+1;重算 mid＝ (low+high)/2；. (3) 若 S[mid] > key，说明key[low ,mid-1]， 则令：high =mid–1;重算 mid ； (4)若 S[ mid ] = key，说明查找成功，元素序号=mid; 结束条件： （1）查找成功 ： S[mid] = key （2）查找不成功 ： high＜low （意即区间长度小于0）
while(low<=high)
{ mid=(low+high)/2; if(ST[mid].key= = key) return (mid); /*查找成功*/
else if( key< ST[mid].key) high=mid-1; /*在前半区间继续查找*/ else } return (0); /*查找不成功*/
4 5 6 7
0
1
2
90
10
(c)
20
40
K=90
80
30
60
Hale Waihona Puke 25(return i=0 )
6
讨论：怎样衡量查找效率？
——用平均查找长度（ASL）衡量。
如何计算ASL？
数据结构的课程设计
数据结构的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数据结构的基本概念，掌握线性表、树、图等常见数据结构的特点与应用场景。
2. 学会分析不同数据结构的存储方式和操作方法，并能运用到实际问题的解决中。
3. 掌握排序和查找算法的基本原理，了解其时间复杂度和空间复杂度。
技能目标：1. 能够运用所学数据结构知识，解决实际问题，提高编程能力。
2. 能够运用排序和查找算法，优化程序性能，提高解决问题的效率。
3. 能够运用数据结构知识，分析并解决复杂问题，培养逻辑思维能力和创新意识。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数据结构学科的兴趣，激发学习热情，形成主动探索和积极进取的学习态度。
2. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力，提高沟通表达能力。
3. 培养学生的抽象思维能力，使其认识到数据结构在计算机科学中的重要性，激发对计算机科学的热爱。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，培养学生的编程能力和逻辑思维能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握数据结构的基本知识，提高解决实际问题的能力，同时培养良好的学习态度和价值观。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 数据结构基本概念：介绍数据结构的概念、作用和分类，重点讲解线性结构（线性表、栈、队列）和非线性结构（树、图）的特点。
2. 线性表：讲解线性表的顺序存储和链式存储结构，以及相关操作（插入、删除、查找等）。
3. 栈和队列：介绍栈和队列的应用场景、存储结构及相关操作。
4. 树和二叉树：讲解树的定义、性质、存储结构，二叉树的遍历算法及线索二叉树。
5. 图：介绍图的定义、存储结构（邻接矩阵和邻接表）、图的遍历算法（深度优先搜索和广度优先搜索）。
6. 排序算法：讲解常见排序算法（冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等）的原理、实现及性能分析。
7. 查找算法：介绍线性查找、二分查找等查找算法的原理及实现。
汽车牌照的排序与查找问题-数据结构与算法课程设计报告
合肥学院计算机科学与技术系课程设计报告2009 ～20010 学年第二学期课程数据结构与算法课程设计名称汽车牌照的排序与查找问题学生姓名闵晓龙学号**********专业班级08计本（2）班指导教师王昆仑20010年6月题目：汽车牌照的排序与查找问题，实现对汽车牌照按多关键字排序及快速查找。
其中汽车牌照有汉字、字母和数字混合排列，例如：皖A12345。
使用基数排序方法进行排序，并在排序的基础上，利用二分查找思想实现对汽车牌照按多关键字的查找。
一、问题分析和任务定义此程序要完成如下要求：选择一种数据结构来存储每个车辆的信息（如车主姓名,汽车等），在此基础上进行基数排序，而汽车牌照是由汉字、字母以及数字组成，即多关键字，其中字母和数字的比较是比较容易实现的，考虑到汉字的存储等各方面原因，对汉字的排序并不是很容易就能完成的，故不能直接对汉字排序。
经过分析可知，汽车牌照中的汉字是各个省市自治区的简称，共有34个。
这些汉字可以根据其汉语拼音的规则进行排序，然后预先存放到字符串数组中，这样每个汉字就对应着一个数组下标，只要对数组下标进行排序就可以实现对汉字的排序了。
在对车牌号进行查找时，先对车牌号进行排序，然后将车牌号中的汉字及字符均转换成一个长整形数据存储在一个预先定义的一个一维数组中并把需要查找的车牌号码也转换成一个长整型数据，然后在原先的一维数组中使用二分查找来查找该车牌号码对应的车辆信息。
二、数据结构的选择和概要设计1、数据结构的选择：程序要求实现对汽车牌照的排序与查找，而如果仅仅进行牌照的排序与查找，则显得程序没有太大的实用性，所以考虑在程序中加入例如车主的姓名以及车子的品牌等内容来增加程序的实用性。
为了能够更好的完成这些功能，在这里选用链表来存储所有车辆的信息，用链表中的单个节点来存储一辆汽车的信息，而对应的各个节点的域中则存储其对应的车辆信息（如车牌号码、车主姓名、车的品牌等信息）。
在存储汽车牌照中的汉字时，由于汉字在内存中占用两个字节，需要使用字符串数据来存储。
数据结构课程设计pdf
数据结构课程设计 pdf一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数据结构的基本概念，包括线性表、栈、队列、树、图等；2. 使学生了解不同数据结构的特点，并能运用其解决实际问题；3. 引导学生掌握常见数据结构的相关算法，如排序、查找等。
技能目标：1. 培养学生运用数据结构描述问题的能力，提高编程实现复杂问题的技能；2. 培养学生具备分析算法复杂度，选择合适数据结构和算法解决问题的能力；3. 提高学生的团队协作能力，通过小组讨论和项目实践，培养学生的沟通表达能力和协作精神。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对计算机科学的兴趣，培养学生主动探索、勇于创新的精神；2. 培养学生具备良好的学习习惯，严谨的学术态度，对待问题敢于质疑、善于思考；3. 引导学生认识到数据结构在实际应用中的重要性，提高学生的专业认同感。
本课程针对高中年级学生，结合数据结构课程性质，注重理论与实践相结合，培养学生解决实际问题的能力。
考虑到学生的年龄特点，课程设计力求生动有趣，以激发学生的学习兴趣。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探索、积极思考，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，期望学生能够达到上述课程目标，为后续计算机科学课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 线性表：介绍线性表的定义、特点和基本操作，包括顺序存储和链式存储的实现方法。
教材章节：第一章第一节进度安排：2课时2. 栈和队列：讲解栈和队列的基本概念、性质以及应用场景，实现顺序栈和链栈、循环队列等。
教材章节：第一章第二节进度安排：3课时3. 树和二叉树：阐述树和二叉树的基本概念、性质、存储结构及遍历方法，包括二叉排序树、平衡二叉树等。
教材章节：第二章进度安排：5课时4. 图：介绍图的定义、存储结构、遍历算法以及最短路径、最小生成树等算法。
教材章节：第三章进度安排：5课时5. 排序与查找：讲解常见排序算法（冒泡、选择、插入等）和查找算法（顺序、二分、哈希等），分析其算法复杂度。
数据结构——查找,顺序查找,折半查找
实验五查找的应用一、实验目的：1、掌握各种查找方法及适用场合，并能在解决实际问题时灵活应用。
2、增强上机编程调试能力。
二、问题描述1.分别利用顺序查找和折半查找方法完成查找。
有序表（3,4,5,7,24,30,42,54,63,72,87,95）输入示例：请输入查找元素：52输出示例：顺序查找：第一次比较元素95第二次比较元素87 ……..查找成功，i=**/查找失败折半查找：第一次比较元素30第二次比较元素63 …..2.利用序列（12,7,17,11,16,2,13,9,21,4）建立二叉排序树，并完成指定元素的查询。
输入输出示例同题1的要求。
三、数据结构设计（选用的数据逻辑结构和存储结构实现形式说明）（1）逻辑结构设计顺序查找和折半查找采用线性表的结构，二叉排序树的查找则是建立一棵二叉树，采用的非线性逻辑结构。
（2）存储结构设计采用顺序存储的结构，开辟一块空间用于存放元素。
（3）存储结构形式说明分别建立查找关键字，顺序表数据和二叉树数据的结构体进行存储数据四、算法设计（1）算法列表（说明各个函数的名称，作用，完成什么操作）序号 名称 函数表示符 操作说明1 顺序查找 Search_Seq 在顺序表中顺序查找关键字的数据元素2 折半查找 Search_Bin 在顺序表中折半查找关键字的数据元素3 初始化 Init 对顺序表进行初始化，并输入元素4 树初始化 CreateBST 创建一棵二叉排序树5 插入 InsertBST 将输入元素插入到二叉排序树中6 查找 SearchBST在根指针所指二叉排序树中递归查找关键字数据元素 （2）各函数间调用关系（画出函数之间调用关系）typedef struct { ElemType *R; int length;}SSTable;typedef struct BSTNode{Elem data; //结点数据域 BSTNode *lchild,*rchild; //左右孩子指针}BSTNode,*BSTree; typedef struct Elem{ int key; }Elem;typedef struct {int key;//关键字域}ElemType;（3）算法描述int Search_Seq(SSTable ST, int key){//在顺序表ST中顺序查找其关键字等于key的数据元素。
高职数据结构课程设计
高职 数据结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数据结构的基本概念，掌握线性表、栈、队列、树、图等常见数据结构的特点及其应用场景。
2. 学会分析不同数据结构的存储方式和操作算法，并能进行时间复杂度和空间复杂度的简单分析。
3. 掌握排序和查找算法的基本原理，能够运用到实际问题中，提高数据的处理效率。
技能目标：1. 培养学生运用数据结构解决实际问题的能力，能够针对特定需求选择合适的数据结构进行问题建模和求解。
2. 培养学生编写高效算法的能力，提高代码质量和程序性能。
3. 培养学生通过团队合作，进行数据结构相关项目的开发和实践。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数据结构课程的兴趣，激发学习热情，形成积极向上的学习态度。
2. 培养学生的创新思维和逻辑思维能力，提高分析问题和解决问题的能力。
3. 培养学生的团队协作意识，学会在团队中发挥个人优势，共同完成任务。
本课程针对高职学生，结合数据结构课程性质，强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和实际应用能力。
教学要求充分考虑学生的认知特点，由浅入深，循序渐进，确保学生能够掌握数据结构的基本知识和技能，为以后从事软件开发和计算机应用领域的工作打下坚实基础。
通过本课程的学习，学生将能够具备独立分析和解决实际问题的能力，提高职业素养和就业竞争力。
二、教学内容1. 线性表：包括线性表的定义、特点、顺序存储结构和链式存储结构。
重点讲解线性表的插入、删除、查找等基本操作。
教材章节：第2章 线性表2. 栈和队列：介绍栈和队列的基本概念、存储结构及操作方法。
分析栈和队列在实际应用中的使用场景。
教材章节：第3章 栈和队列3. 树和二叉树：讲解树的基本概念、存储结构、遍历方法，以及二叉树的特点、性质和常用算法。
教材章节：第4章 树和二叉树4. 图：介绍图的基本概念、存储结构（邻接矩阵和邻接表）、遍历算法（深度优先搜索和广度优先搜索）以及最小生成树、最短路径等算法。
数据结构-7顺序查找与二分查找
i=m+1=8,j=8, m=(i+j)/2=8。 r[m]>k : 在左半部分继续查找。
i=8, j=m-1=7 ,
i>j: 查找失败
存储结构
key info 0 1 k1 2 k2 3 k3
…………
n kn
typedef struct { keytype key; ………….
} elemtype;
分块有序表的结构可以分为两部分： 1、线性表本身是顺序存储结构 2、再建立一个索引表，线性表中每个子表建立一个索引节点
。索引节点包括两部分：一是数据域，一是指针域。数据域存 放对应子表中的最大元素值，指针域用于指示子表第一个元素 的在整个表中序号。
分块查找
template<class T> struct indnode {
key=32
d (1) 27
i=1
d (2) 36
i=2
d (3) 32i=3 Nhomakorabead (4) 18
此时d(i)=key,数组中的第3个位置
如果输入查找的元素值key=22
d (1) 27 i=1
d (2) 36 i=2
d (3) 32 i=3
d (4) 18
i=4 i=5 此时i等于5,超过数组中元素个数,找不到
T key; int k; };
上图查找过程：首先查找索引表，确定查找的子表，然后再相应的子表中 应顺序表查找法查找。
• int blksearch(record r[],index idx[],keytype key)
•{
• int i=0,j;
• while(i<idxN)
•{
• if(key<=idx[i].key){
数据结构查找与排序
第二部分 排序
• 各种排序算法的特性
– 时间性能（最好、最坏、平均情况） – 空间复杂度 – 稳定性
• 常见排序算法
– 堆排序-堆的定义,创建堆,堆排序（厦大3次,南航2次,南大3次） – 快速排序 – 基数排序 – 插入排序 – 希尔排序 – 冒泡排序 – 简单选择排序 – 归并排序
一、基于选择的排序
• 快速排序算法关键字的比较和交换也是跳跃式进行的,所以快速排序 算法也是一种不稳定的排序方法。
• 由于进行了递归调用,需要一定数量的栈O(log2n)作为辅助空间
例如
1、快速排序算法在 数据元素按关键字有序的 情况下最不利于发挥其长处。
2、设关键字序列为：49,38,66,80,70,15,22,欲对该序列进行从小到大排序。 采用待排序列的第一个关键字作为枢轴,写出快速排序法的一趟和二趟排序之 后的状态
49
49
38
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2．序列是堆的是( C )。 A．{75, 65, 30, 15, 25, 45, 20, 10} B．{75, 65, 45, 10, 30, 25, 20, 15} C．{75, 45, 65, 30, 15, 25, 20, 10} D．{75, 45, 65, 10, 25, 30, 20, 15}
➢ 依靠“筛选”的过程
➢ 在线性时间复杂度下创建堆。具体分两步进行： 第一步,将N个元素按输入顺序存入二叉树中,这一步只要求满 足完全二叉树的结构特性,而不管其有序性。
第二步,按照完全二叉树的层次遍历的反序,找到第一个非叶子结点, 从该结点开始“筛选”,调整各结点元素,然后按照反序,依次做筛选,直到做 完根结点元素,此时即构成一个堆。
排序的数据结构课程设计
排序的数据结构课程设计一、教学目标本课程旨在让学生理解排序算法的原理和应用，掌握常见的排序算法，如冒泡排序、选择排序、插入排序等，培养学生分析问题、解决问题的能力，并提高学生的逻辑思维和编程实践能力。
1.理解排序算法的概念和作用；2.掌握冒泡排序、选择排序、插入排序等常见排序算法的原理和实现；3.了解排序算法的应用场景。
4.能够运用排序算法解决实际问题；5.能够编写程序实现常见的排序算法；6.能够分析排序算法的效率和适用条件。
情感态度价值观目标：1.培养学生对计算机科学和编程的兴趣和热情；2.培养学生勇于探索、积极思考的科学精神；3.培养学生团队协作、相互帮助的良好学习习惯。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括排序算法的原理、实现和应用。
具体安排如下：第1课时：排序算法概述1.1 排序的概念和作用1.2 排序算法的分类和评价指标第2课时：冒泡排序2.1 冒泡排序的原理2.2 冒泡排序的实现2.3 冒泡排序的效率分析第3课时：选择排序3.1 选择排序的原理3.2 选择排序的实现3.3 选择排序的效率分析第4课时：插入排序4.1 插入排序的原理4.2 插入排序的实现4.3 插入排序的效率分析第5课时：排序算法的应用5.1 排序算法在实际问题中的应用5.2 排序算法的选择和优化三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生掌握排序算法的原理和实现；2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入理解排序算法，提高解决问题的能力；3.实验法：通过编写程序，让学生动手实践，培养学生的编程能力和实际应用能力。
四、教学资源1.教材：《数据结构与算法》；2.参考书：《算法导论》、《排序与搜索》；3.多媒体资料：课件、教学视频；4.实验设备：计算机、编程环境。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和理解能力，占总评的30%。
数据结构实验报告七_顺序查找
实验七顺序查找一、实验目的1．掌握顺序查找操作的算法实现。
二、实验平台操作系统：Windows7或Windows XP开发环境：JA V A三、实验内容及要求1．建立顺序查找表，并在此查找表上实现顺序查找操作。
四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC机（单机）使用的软件名称、版本号以及模块：Netbeans 6.5以上或Eclipse、MyEclipse等编程环境下。
五、知识准备前期要求掌握查找的含义和顺序查找操作的方法。
六、验证性实验1．实验要求编程实现如下功能：（1）根据输入的查找表的表长n和n个关键字值，建立顺序查找表，并在此查找表中用顺序查找方法查找给定关键值的记录，最后输出查找结果。
2. 实验相关原理：查找表分别静态查找表和动态查找表两种，其中只能做引用操作的查找表称为静态查找表。
静态查找表采用顺序存储结构，待查找的记录类可描述如下：public class RecordNode {private Comparable key; //关键字private Object element; //数据元素……}待排序的顺序表类描述如下：public class SeqList {private RecordNode[] r; //顺序表记录结点数组private int curlen; //顺序表长度，即记录个数// 顺序表的构造方法，构造一个存储空间容量为maxSize的顺序表public SeqList(int maxSize) {this.r = new RecordNode[maxSize]; // 为顺序表分配maxSize个存储单元this.curlen = 0; // 置顺序表的当前长度为0}……}【核心算法提示】查找操作是根据给定的某个值，在查找表中确定一个其关键字等于给定值的数据元素或记录的过程。
若查找表中存在这样一个记录，则称“查找成功”。
查找结果给出整个记录的信息，或指示该记录在查找表中的位置；若在查找表中不存在这样的记录，则称“查找不成功”。
市大数据结构课程设计
市大数据结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解大数据结构的基本概念，掌握常见的数据结构及其特点。
2. 学生能够描述大数据结构在实际应用中的优势，如时间复杂度和空间复杂度。
3. 学生能够运用所学知识，分析并解决实际大数据问题。
技能目标：1. 学生能够运用大数据结构进行数据处理和分析，提高解决问题的效率。
2. 学生能够熟练使用至少一种编程语言实现大数据结构，具备一定的编程能力。
3. 学生能够运用大数据结构，对海量数据进行有效组织和管理。
情感态度价值观目标：1. 学生对大数据结构产生兴趣，培养主动探究、勇于创新的精神。
2. 学生能够认识到大数据结构在现实生活中的重要性，增强学以致用的意识。
3. 学生在团队合作中，培养沟通与协作能力，树立集体荣誉感。
课程性质：本课程旨在帮助学生掌握大数据结构的基本知识，提高数据处理和分析能力，培养学生解决实际问题的综合素质。
学生特点：学生具备一定的计算机基础，对大数据概念有所了解，但对大数据结构的学习尚处于起步阶段。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导学生主动探索，提高课堂互动性。
通过案例分析和实际操作，培养学生解决实际问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在学习过程中形成良好的学习习惯和团队协作精神。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 大数据结构概述- 了解大数据基本概念- 掌握大数据结构的应用场景2. 线性结构- 研究数组、链表等线性结构的特点与应用- 分析线性结构的时间复杂度和空间复杂度3. 非线性结构- 探讨树、图等非线性结构的基本概念及其应用- 学习树、图的遍历算法及其优化4. 哈希表- 了解哈希表的基本原理- 掌握哈希冲突的解决方法5. 排序与查找- 学习常见排序算法及其在大数据中的应用- 掌握查找算法及其优化方法6. 大数据结构在实际应用中的案例分析- 分析大数据结构在实际应用中的优势- 学习如何运用大数据结构解决实际问题教学大纲安排：第1周：大数据结构概述第2-3周：线性结构第4-5周：非线性结构第6周：哈希表第7周：排序与查找第8周：大数据结构在实际应用中的案例分析教学内容与教材关联性：以上教学内容紧密结合教材章节，涵盖了大数据结构的基本概念、常见结构及其应用。
数据结构复习--排序和查找
数据结构复习--排序和查找现在正在学习查找和排序，为了节省时间提⾼效率，就正好边学习边整理知识点吧！知识点⼀：⼆分查找/折半查找1.⼆分查找的判定树（选择题）下列⼆叉树中，可能成为折半查找判定树（不含外部结点）的是： (4分)1.2.3.4.注：折半查找判定树是⼀棵⼆叉排序树，它的中序遍历结果是⼀个升序序列，可以在选项中的树上依次填上相应的元素。
虽然折半查找可以上取整也可以下取整但是⼀个查找判定树只能有⼀种取整⽅式。
如果升序序列是偶数个，那么终点应该偏左多右少。
在2选项中，由根节点左⼦树4个节点⽽右⼦树5个节点可以确定⽤的是向下取整策略，但是它的左⼦节点在左⼦树种对应的终点左边2个，右边个，明显是上取整策略，策略没有统⼀，所以是错的。
其他的选项类似分析。
2.⼆分查找法/折半查找法已知⼀个长度为16的顺序表L，其元素按关键字有序排列。
若采⽤⼆分查找法查找⼀个L中不存在的元素，则关键字的⽐较次数最多是： (2分)1. 72. 63. 54. 4 注：⼀次找到最边界的那⼀个树的情况下有最多次数 这个题中结点数16是个偶数：第⼀次（0+15）/2 7 第⼆次（8+15）/2 11第三次（12+15）/2 14 第四次（14+15）/2 14 第五次（15+15）/2 15（下取整的就向右计算求最多次数）第⼀次（0+15）/2 8 第⼆次（0+7）/2 4 第三次（0+3）/2 2 第四次（0+1)/2 0第五次（0+0）/2 0（下取整的话就向左求最多次数）若结点数是奇数15：第⼀次（0+14）/2 7 第⼆次（ 0+6）/2 3 第三次（0+2）/2 1第四次（0+0）/2 0第⼀次（0+14）/2 7 第⼆次（8+14）/2 11 第三次（12+14）/2 13第四次（14+14）/2 0这时候向左或者向右都是OK的（因为得到的数都是能够被2整除的）但是划重点了折半查找⼀个有序表中不存在的元素，若向下取整，则要最多⽐较[log2n]+1次，若向上取整，则要最多⽐较[log2(n+1)],其实就是求树的深度.（这⼀块⾃⼰的说法可能不够准确，希望⼤家看到有问题的可以指出来）结合实际，我们⽤[log2n]+1来算更简单并且计算[log2n]要取整数，因为可能会存在不是满⼆叉树的情况。
数据结构课程设计航班信息的查询与检索【范本模板】
目录第1章概述 (1)第2章设计要求与分析 (2)2。
1设计要求 (2)2.2设计分析 (3)2。
2。
1定义数据类型 (3)2。
2.2实现排序的个函数说明 (3)第3章算法实现 (4)3。
1 一趟分配算法 (4)3。
2 一趟收集算法 (4)3.3 链式基数排序算法 (12)3.4 二分查找的函数定义 (12)第4章程序代码 (13)第5章运行与测试 (21)第6章实验反思 (23)参考文献 (24)第1章概述排序和查找是在数据信息处理中使用频度极高的操作。
为了加快查找的速度,需要先对数据记录按关键字排序。
当今乘飞机旅行的人越来越多，人们需要关心了解各类航班的班次、时间、价格及机型等信息.在这个飞机航班数据的信息模型中，航班号是关键字，而且是具有结构特点的一类关键字。
因为航班号是字母数字混变的，例如CZ3869，这种记录集合是一个适合与多关键字排序的例子。
第2章设计要求与分析2。
1设计要求该设计要求对飞机航班信息进行排序和查找。
可按航班的航班号、起点站、到达站、起飞时间以及到达时间等信息进行查询。
对于本设计，可采用基数排序法对一组具有结构特点的飞机航班号进行排序，利用二分查找法对排好序的航班记录按航班号实现快速查找,按其他词关键字的查找可采用最简单的顺序查找方法进行，因为他们用的较少。
每个航班记录包括八项，分别是:航班号、起点站、终点站、班期、起飞时间、到达时间、飞机型号以及票价等,假设航班信息表如下表所示：其中航班号一项的格式为：其中k0和k1的输入值是航空公司的别称，用两个大写字母表示，后4位为航班表号，这种航班号关键字可分成两段，即字母和数字.其余七项输入内容因为不涉及本设计的核心，因此除了票价为数值型外，均定义为字符串型即可。
2.2设计分析2。
2。
1定义数据类型根据设计要求，我们知道设计中所用到的数据记录只有航班信息，因此要定义行管的数据类型：Typedef struct｛Char start［7]；Char end［7]；Char sche[12］；Char time1[5]；Char time2[5］；Char model［4］；Int price;｝InfoType；Typedef struct｛KeyType keys[keylen];InfoType others;Int next;｝SLNode；Typedef struct｛SLNode s1［MaxSpace］;Int keylen;Int length；}SLList;为了进行基数排列，需要定义在分配和手机操作使用到的指针数组：Typedef int ArrType_n［10]；Typedef int ArrType_。
第6章 查找与排序
第６章查找与排序本书的前几章1介绍了各种线性的的数据结构，讨论了它们的逻辑结构、存储结构和相关的算法。
在本章中将讨论另一种数据结构——查找表（Search Table）。
为了查找方便，通常希望计算机中的表是按关键字有序的。
因为有序的顺序表可以采用查找效率较高的各种查找算法。
因此，学习和研究各种查找和排序方法是计算机工作者的重要课题之一。
６.１常用数据查找算法下面，首先介绍几个有关查找的基本概念：查找表——由同一类型的数据元素（或记录）构成的集合称为查找表。
如图表9.1所示的学生招生录取登记表。
图表6.1 学生招生录取登记表静态查找（Static Search Table）——在查找过程中仅查找某个特定元素是否存在或它的属性的，称为静态查找。
动态查找（Dynamic Search Table）——在查找过程中对查找表进行插入元素或删除元素操作的，称为动态查找。
关键字（Key）——数据元素（或记录）中某个数据项的值，用它可以标识数据元素（或记录）。
主关键字（Primary Key）——可以唯一地标识一个记录的关键字称为主关键字。
如图8-1的“学号”。
次关键字（Secondary Key）——可以标识若干个记录的关键字称为次关键字。
如图8-1的“姓名”，其中张三就有两位。
查找（Searching）——在查找表中确定是否存在一个数据元素的关键字等于给定值的操作，称为查找（也称为检索）。
若表中存在这样一个数据元素（或记录），则查找成功；否则，查找失败。
内查找和外查找——若整个查找过程全部在内存进行，则称为内查找；若在查找过程中还需要访问外存，则称为外查找。
本书仅介绍内查找。
平均查找长度ASL ——查找算法的效率，主要是看要查找的值与关键字的比较次数，通常用平均查找长度来衡量。
对一个含n 个数据元素的表，查找成功时：其中：P i 为找到表中第i 个数据元素的概率，且有：C i 为查找表中第i 个数据元素所用到的比较次数。
数据结构课程设计(排序)
数据结构课程设计[排序综合]学生姓名：学生学号：院（系）：计算机科学与信息技术学院年级专业：指导教师：付丹丹二〇一一年十二月2- 3 - 3摘要数据结构是由数据元素依据某种逻辑联系组织起来的。
对数据元素间逻辑关系的描述称为数据的逻辑结构；数据必须在计算机内存储，数据的存储结构是数据结构的实现形式，是其在计算机内的表示；此外讨论一个数据结构必须同时讨论在该类数据上执行的运算才有意义。
在许多类型的程序的设计中，数据结构的选择是一个基本的设计考虑因素。
许多大型系统的构造经验表明，系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。
许多时候，确定了数据结构后，算法就容易得到了。
有些时候事情也会反过来，我们根据特定算法来选择数据结构与之适应。
不论哪种情况，选择合适的数据结构都是非常重要的。
排序算法是数据结构学科经典的内容，其中内部排序现有的算法有很多种，其中包含冒泡排序，直接插入排序，简单选择排序，希尔排序，快速排序，堆排序等，各有其特点。
对排序算法比较的分析可以遵循若干种不同的准则，通常以排序过程所需要的算法步数作为度量，有时也以排序过程中所作的键比较次数作为度量。
特别是当作一次键比较需要较长时间，例如，当键是较长的字符串时，常以键比较次数作为排序算法计算时间复杂性的度量。
当排序时需要移动记录，且记录都很大时，还应该考虑记录的移动次数。
究竟采用哪种度量方法比较合适要根据具体情况而定。
在下面的讨论中我们主要考虑用比较的次数作为复杂性的度量。
41概要1.1设计目的数据结构与算法课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。
数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。
学习数据结构与算法是为了将实际问题中涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。
程序设计基础(C语言)第8章 查找和排序算法
8.2.3二分查找的实际应用
• 【例8.3】用二分法求下面的
一元三次方程 x3 x 1 0
在区间[1, 3]上误差不大于 10-6的根。先从键盘输入迭 代初值 x0和允许的误差 ， 然后输出求得的方程根和所 需的迭代次数。
//函数功能：用二分法计算并返回方程的根 double Iteration(double x1, double x2, double eps) {
8.1.2线性查找算法的程序实现
#include <stdio.h>
#define N 40
int ReadRecord(int num[], int weight[]);
int LinSearch(int num[], int key, int n);
//主函数
int main(void)
{
int num[N], weight[N], n, pos, key;
double x0; do{
return BinSearch(num, key, mid+1, high); //在后一子表查找 } else if (key < num[mid]) {
return BinSearch(num, key, low, mid-1); //在前一子表查找 } return mid; //找到，返回找到的位置下标 }
序排列的。
int BinSearch(int num[], int key, int low, int high) {
int mid = (high + low) / 2; //取数据区间的中点 if (low > high) //递归结束条件 {
数据结构课程设计排序实验报告
《数据结构》课程设计报告专业班级姓名学号指导教师起止时间课程设计：排序综合一、任务描述利用随机函数产生n个随机整数（20000以上），对这些数进行多种方法进行排序。
（1）至少采用三种方法实现上述问题求解（提示，可采用的方法有插入排序、希尔排序、起泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序）。
并把排序后的结果保存在不同的文件中。
（2）统计每一种排序方法的性能（以上机运行程序所花费的时间为准进行对比），找出其中两种较快的方法。
要求：根据以上任务说明，设计程序完成功能。
二、问题分析1、功能分析分析设计课题的要求，要求编程实现以下功能：（1）随机生成N个整数，存放到线性表中；（2）起泡排序并计算所需时间；（3）简单选择排序并计算时间；（4）希尔排序并计算时间；（5）直接插入排序并计算所需时间；（6）时间效率比较。
2、数据对象分析存储数据的线性表应为顺序存储。
三、数据结构设计使用顺序表实现，有关定义如下：typedef int Status;typedef int KeyType ; //设排序码为整型量typedef int InfoType;typedef struct { //定义被排序记录结构类型KeyType key ; //排序码I nfoType otherinfo; //其它数据项} RedType ;typedef struct {RedType * r; //存储带排序记录的顺序表//r[0]作哨兵或缓冲区int length ; //顺序表的长度} SqList ; //定义顺序表类型四、功能设计（一）主控菜单设计为实现通各种排序的功能，首先设计一个含有多个菜单项的主控菜单程序，然后再为这些菜单项配上相应的功能。
程序运行后，给出5个菜单项的内容和输入提示，如下：1.起泡排序2.简单选择排序3.希尔排序4. 直接插入排序0. 退出系统（二）程序模块结构由课题要求可将程序划分为以下几个模块（即实现程序功能所需的函数）：●主控菜单项选择函数menu()●创建排序表函数InitList_Sq()●起泡排序函数Bubble_sort()●简单选择排序函数SelectSort()●希尔排序函数ShellSort();●对顺序表L进行直接插入排序函数Insertsort()（三）函数调用关系程序的主要结构（函数调用关系）如下图所示。
数据结构课程设计排序算法总结
排序算法：(1) 直接插入排序 (2) 折半插入排序(3) 冒泡排序 (4) 简单选择排序 (5) 快速排序(6) 堆排序 (7) 归并排序【算法分析】（1）直接插入排序；它是一种最简单的排序方法，它的基本操作是将一个记录插入到已排好的序的有序表中，从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。
（2）折半插入排序：插入排序的基本操作是在一个有序表中进行查找和插入，我们知道这个查找操作可以利用折半查找来实现，由此进行的插入排序称之为折半插入排序。
折半插入排序所需附加存储空间和直接插入相同，从时间上比较，折半插入排序仅减少了关键字间的比较次数，而记录的移动次数不变。
（3）冒泡排序：比较相邻关键字，若为逆序（非递增），则交换，最终将最大的记录放到最后一个记录的位置上，此为第一趟冒泡排序；对前n-1记录重复上操作，确定倒数第二个位置记录；……以此类推，直至的到一个递增的表。
(4)简单选择排序：通过n-i次关键字间的比较，从n-i+1个记录中选出关键字最小的记录，并和第i（1<=i<=n）个记录交换之。
(5)快速排序:它是对冒泡排序的一种改进，基本思想是，通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。
(6)堆排序: 使记录序列按关键字非递减有序排列，在堆排序的算法中先建一个“大顶堆”，即先选得一个关键字为最大的记录并与序列中最后一个记录交换，然后对序列中前n-1记录进行筛选，重新将它调整为一个“大顶堆”，如此反复直至排序结束。
(7)归并排序:归并的含义是将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。
假设初始序列含有n个记录，则可看成是n个有序的子序列，每个子序列的长度为1，然后两两归并，得到n/2个长度为2或1的有序子序列；再两两归并，……，如此重复，直至得到一个长度为n的有序序列为止，这种排序称为2-路归并排序。
数据结构中的树、图、查找、排序
数据结构中的树、图、查找、排序在计算机科学中，数据结构是组织和存储数据的方式，以便能够有效地对数据进行操作和处理。
其中，树、图、查找和排序是非常重要的概念，它们在各种算法和应用中都有着广泛的应用。
让我们先来谈谈树。
树是一种分层的数据结构，就像是一棵倒立的树，有一个根节点，然后从根节点向下延伸出许多分支节点。
比如一个家族的族谱，就可以用树的结构来表示。
最上面的祖先就是根节点，他们的后代就是分支节点。
在编程中，二叉树是一种常见的树结构。
二叉树的每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。
二叉搜索树是一种特殊的二叉树，它具有特定的性质，即左子树中的所有节点值都小于根节点的值，而右子树中的所有节点值都大于根节点的值。
这使得在二叉搜索树中查找一个特定的值变得非常高效。
二叉搜索树的插入和删除操作也相对简单。
插入时，通过比较要插入的值与当前节点的值，确定往左子树还是右子树移动，直到找到合适的位置插入新节点。
删除节点则稍微复杂一些，如果要删除的节点没有子节点，直接删除即可；如果有一个子节点，用子节点替换被删除的节点；如果有两个子节点，通常会找到右子树中的最小节点来替换要删除的节点，然后再删除那个最小节点。
接下来，我们聊聊图。
图是由顶点（也称为节点）和边组成的数据结构。
顶点代表对象，边则表示顶点之间的关系。
比如，社交网络中的用户可以看作顶点，用户之间的好友关系就是边。
图可以分为有向图和无向图。
有向图中的边是有方向的，就像单行道；无向图的边没有方向，就像双向车道。
图的存储方式有邻接矩阵和邻接表等。
邻接矩阵用一个二维数组来表示顶点之间的关系，如果两个顶点之间有边，对应的数组元素为 1，否则为 0。
邻接表则是为每个顶点建立一个链表，链表中存储与该顶点相邻的顶点。
图的遍历是图算法中的重要操作，常见的有深度优先遍历和广度优先遍历。
深度优先遍历就像是沿着一条路一直走到底，然后再回头找其他路；广度优先遍历则是先访问距离起始顶点近的顶点，再逐步扩展到更远的顶点。
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北京信息科技大学课程设计报告课程名称数据结构课程设计题目排序与查找指导教师赵庆聪设计起止日期设计地点系别信息管理学院专业__信息管理与信息系统_姓名/学号______鲁丹2012012108__b=SelectSort(L);display(L);printf("此排序法关键字比较的次数为:%d\n",b);printf("\n快速排序输出的顺序表为:\n");c=QuickSort(L,1,20);display(L);printf("此排序法关键字比较的次数为:%d\n",c); printf("\n双向起泡法排序输出的顺序表为:\n");d=BubbleSort(L);display(L);printf("此排序法关键字比较的次数为:%d\n",d);}1.#include "stdio.h"2.#include "stdlib.h"3.#include "string.h"4.#include "time.h"5.#include "limits.h"6.#define MAXITEM 10007.typedef int KeyType,ElemType;8.int count1=0,count2=0,count3=0,count4=0,count5=0,count6=0;9.int swap1=0,swap2=0,swap3=0,swap4=0,swap5=0,swap6=0;10.typedef struct rec11.{12. KeyType key;13. ElemType data;14.}sqlist[MAXITEM];15.16.void gennum(sqlist r,sqlist t,int n)17.{18.int i;19. srand((unsigned)time(NULL));20.for(i=1;i<=n;i++)21. { t[i].key=rand()%100;22. r[i].key=t[i].key;23. }24.}25.26.void ini(sqlist r,sqlist t,int n)27.{28.int i;29.for(i=1;i<=n;i++)30. r[i].key=t[i].key;31.}32.33.void BubbleSort(sqlist r,int n)//起泡法r[1]~r[n]34.{35.int i,j;36.struct rec w;37.for(i=1;i<=n-1;i++)38.for(j=n;j>=i+1;j--)39. {40.if(r[j].key<r[j-1].key)41. {42. w=r[j];43. r[j]=r[j-1];44. r[j-1]=w;45. swap1++;46. }47. count1++;48. }49.50.}51.52.53.void InsertSort(sqlist r,int n)//直接插入排序r[1]~r[n]54.{55.int i,j;56.for(i=2;i<=n;i++)57. {58. count2++;59. r[0]=r[i];60. j=i-1;61.while(r[0].key<r[j].key)62. {63. r[j+1]=r[j];64. j--;65. count2++;66. swap2++;67. }68. r[j+1]=r[0];69. swap2++;70. }71.}72.73.void SelectSort(sqlist r,int n)//简单选择排序r[1]~r[n]74.{75.int i,j,k;76.struct rec temp;77.for(i=1;i<=n-1;i++)78. {79. k=i;80.for(j=i+1;j<=n;j++)81.if(r[j].key<r[k].key){k=j;count3++;}82.if(i!=k)83. {84. temp=r[i];85. r[i]=r[k];86. r[k]=temp;87. swap3++;88. }89. }90.}91.92.void QuickSort(sqlist r,int s,int t)//快速排序r[s]~r[t],r[0]空出93.{94.int i=s,j=t;95.if(s<t)96. {97. r[0]=r[s];swap4++;98.do99. {100.while(j>i&&r[j].key>=r[0].key){j--;count4++;} 101.if(i<j)102. {103. r[i]=r[j];104. i++;105. swap4++;106. }107.while(i<j&&r[i].key<=r[0].key){i++;count4++;} 108.if(i<j)109. {110. r[j]=r[i];111. j--;112. swap4++;113. }114. }while(i<j);115. r[i]=r[0];116. swap4++;117. QuickSort(r,s,j-1);118. QuickSort(r,j+1,t);119. }120.}121.122.void ShellSort(sqlist r,int n)//希尔排序r[1]~r[n]123.{124.int i,j,gap;125.struct rec x;126. gap=n/2;127.while(gap>0)128. {129.for(i=gap+1;i<=n;i++)130. {131.132. j=i-gap;133.while(j>0)134.if(r[j].key>r[j+gap].key)135. {136. x=r[j];137. r[j]=r[j+gap];138. r[j+gap]=x;139. j=j-gap;140. count5++;141. swap5++;142. }143.else144. {145. j=0;count5++;146. }147. }148. gap=gap/2;149. }150.}151.152.void sift(sqlist r,int l,int m)153.{154.int i,j;155.struct rec x;156. i=l;157. j=2*i;158. x=r[i];159.while(j<=m)160. {161.if(j<m&&r[j].key<r[j+1].key){j++;count6++;} 162.if(x.key<r[j].key)163. {164. r[i]=r[j];165. i=j;166. j=2*i;167. count6++;168. swap6++;169. }170.else {j=m+1;count6++;}171. }172. r[i]=x;173.}174.void HeapSort(sqlist r,int n)//堆排序r[1]~r[n]175.{176.int i;177.struct rec m;178.for(i=n/2;i>=1;i--)sift(r,i,n);179.for(i=n;i>=2;i--)180. {181. m=r[i];182. r[i]=r[1];183. r[1]=m;184. swap6++;185. sift(r,1,i-1);186. }187.}188.189.void main()190.{191.192.int k,n,a;193. sqlist r,t;194. printf(" ***************************************\n");195. printf(" * *\n");196. printf(" * * 内部排序算法的性能分析 * *\n");197. printf(" * *\n");198. printf(" ***************************************\n\n");199.200. printf("-----------------*-------------------------------------*----------------\n"); 201. printf("**是否执行程序**\n");202. printf("(是) 按 1 键, (否) 按 0 键\n");203. printf(" 按键为：");204. scanf("%d",&a);205. printf("-----------------*-------------------------------------*----------------\n"); 206.207.while(a==1)208. {printf("**请输入要排序的数据的个数：");209. scanf("%d",&n);210.211. gennum(r,t,n);212. printf("\n");213.214. printf("**随机产生的最初顺序是:\n");215.for(k=1;k<=n;k++)216. { printf("%3d",t[k].key);217.if(k%20==0)218. printf("\n");219. }220. printf("\n");221. BubbleSort(r,n);222. printf("\n**排序之后的顺序是:\n");223.for(k=1;k<=n;k++)224. { printf("%3d",r[k].key);225.if(k%20==0)226. printf("\n");227. }228. printf("\n\n");229. printf("-------------------------------*分析结果*-------------------------------\n\n"); 230. printf(" **起泡排序**\n");231. printf(" 比较的次数是: %d,移动的次数是: %d\n\n",count1,swap1);232.233. ini(r,t,n);234. InsertSort(r,n);235. printf(" **直接插入**\n");236. printf(" 比较的次数是: %d,移动的次数是: %d\n\n",count2,swap2);237.238. ini(r,t,n);239. SelectSort(r, n);240. printf(" **简单选择排序**\n");241. printf(" 比较的次数是: %d,移动的次数是: %d\n\n",count3,swap3);242.243. ini(r,t,n);244. QuickSort(r,1,n);245. printf(" **快速排序**\n");246. printf(" 比较的次数是: %d,移动的次数是: %d\n\n",count4,swap4);247.248. ini(r,t,n);249. ShellSort(r,n);250. printf(" **希尔排序**\n");251. printf(" 比较的次数是: %d,移动的次数是: %d\n\n",count5,swap5);252.253. ini(r,t,n);254. HeapSort(r,n);255. printf(" **堆排序**\n");256. printf(" 比较的次数是: %d,移动的次数是: %d\n\n",count6,swap6);257.258. printf("-----------------*-------------------------------------*----------------\n"); 259. printf("**是否继续执行程序**\n");260. printf(" (是) 按 1 键, (否) 按 0 键\n");。