数据结构课程设计(快速排序)
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。
数据结构课程设计
福建工程学院课程设计课程：数据结构课程设计题目： 1.综合应用2.折半查找3.快速排序专业：软件工程班级：1101座号：3110305129姓名：潘聪2012 年 6 月26 日设计题目1：综合应用一、问题描述有N名学生，每名学生含有如下信息：学号、姓名、某四门课的成绩，并计算其总分，用一结构数组表示之。
然后实现以下功能：（1）将这些数据存放至文件stuf.dat中；（2）将文件中的数据读出至结构数组中，并显示之；（3）输出总分最高分和最低分的名字；（4）输出总分在340分，单科成绩不低于80分的名单；（5）求出各科平均分数；（6）按总分排名；（7）输出补考名单。
二、解决问题的算法思想描述（1）子函数：首先确定需要的子函数，总共7个，对应的功能分别是题目要求的七项（2）主函数：主函数中，要设计出易于使用的人机界面，就必须要用到switch 。
（3）文件的存放读取，必须要用到文件的函数，fopen，fread，fclose等。
（4）把每个学生的信息定义在一个结构数组中，利用结构数组更加方便。
（5）各科成绩排名用冒泡排序即可。
（6）输出总分，补考名单，各科的平均分都比较简单。
三、设计1. 数据结构的设计和说明//定义结构体typedef struct{int num; //学号char name[10]; //姓名int score1; //语文int score2; //数学int score3; //物理int score4; //化学}student;student stu[MAX]; //结构数组2．模块结构图及各模块的功能：3. 关键算法的设计（必须画出流程图）打印最高成绩和最低成绩的名单算法流程图：四、测试数据及测试结果：五、课程设计总结注意细节方面，任何一个小问题都不能忽视，才能最终解决问题。
六、关键源程序的清单关键算法一：按照总成绩排名：void paiming(){read();student x;int sum[MAX],t=0,i,m,n,j;for(i=0;i<MAX; i++){sum[i]=stu[i].score1+stu[i].score2+stu[i].score3+stu[i].score4;}for(m=0;m<MAX-1;m++)for(n=m+1;n<MAX;n++)if(sum[n]>sum[m]){t=sum[n];sum[n]=sum[m]; //总成绩交换sum[m]=t;x=stu[n];stu[n]=stu[m]; //总成绩对应的学生也要同时交换stu[m]=x;}printf("学号\t姓名\t语文\t数学\t英语\t物理\t总分\t名次\n");for(j=0;j<MAX;j++){printf("%-8d%-8s%-8d%-8d%-8d%-8d%-8d%-8d\n",stu[j].num,stu[j].name,stu[j].score1,stu[j].sc ore2,stu[j].score3,stu[j].score4,sum[j],j+1);}}关键算法二：打印出最高成绩和最低成绩的姓名：void maxmin(){int sum[MAX],i,j,m=0,n=0,max,min;read();for(i=0;i<MAX; i++){sum[i]=stu[i].score1+stu[i].score2+stu[i].score3+stu[i].score4;} //求书每个人的总分max=min=sum[0]; //用一维数组保存成绩，并且先令第一位学生的成绩作为最高分和最低分for(j=0;j<MAX;j++){if(sum[j]>max){m=j;max=sum[j]; //定义变量m，n分别保存最高分和最低分的下标}else if(sum[j]<min){n=j;min=sum[j];}}printf("\n最高分：%s 总分%d\n",stu[m].name,sum[m]);printf("\n最低分：%s 总分%d\n\n",stu[n].name,sum[n]);}设计题目2：折半查找一、问题描述用折半查找法，实现对任意一组数据的查找。
南师大数据结构课程设计报告
数据结构课程设计报告学号：888888姓名：草丛伦学院：超神学院专业：LOL指导老师：流老师2050年9月一．要求1.必做题：编程实现希尔，快速，堆排序，归并排序算法，要求随机产生10000个数据存入磁盘文件，然后读入数据文件，分别采用不同的排序方法进行排序，并将结果存入文件中。
2.选做题：链表的维护与文件形式的保存：用链表结构的有序表表示某商场家电部的库存模型。
当有提货或进货时需要对该链表及时进行维护。
每个工作日结束之后，将该链表中的数据以文件形式保存，每日开始营业之前，需将以文件形式保存的数据恢复成链表结构的有序表。
链表结点数据域包括家电名称，品牌，单价和数量，以单价的升序体现链表的有序性。
程序功能包括：创建表，营业开始（读入文件恢复链表），进货（插入），提货（更新或删除），查询信息，更新信息，营业结束（链表数据存入文件）等。
二．算法思想描述1.排序算法的实现通过不同的算法，来对一大串随机数字进行有序的排列，是复杂的。
我主要用了在排序算法中效率比较高的几种算法，其分别是：希尔，快速，堆排序，归并排序。
通过这几种算法对由电脑随机产生的10000个数字进行由小到大的排序，并将结果存入文件中。
我的设计思想就是基于C++的面向对象，就是每一种算法对应于一个类，所以程序分别产生了4个类，来解决排序问题。
每个类中都有自己的构造函数和析构函数，还有就是自己的排序算法函数。
每个类还必须包含一个文件处理函数，因为我们的操作都是针对于文件的。
对于文件的处理，我用的是c中的格式化读写函数-----fprintf（）和fscanf（）。
最后就是讲结果保存在一个txt文件中（结果在排序目录下的文件中）。
2.链表的维护构建一个菜单循环，然后每个功能的实现通过其对应函数去实现，函数头调用系统中的相关函数，以确保程序运行正常。
建立一个商场的家电库存模型，有相关函数及指针等，输入信息，输出信息，查询修改删除的条件函数，用menu实现主菜单选择操作，实现一系列操作，释放所有链表，读取内存，自动创建文件夹。
快速排序ppt课件
在实际项目中的应用
数据库索引
数据库索引的建立和维护可以采用快速排序的思想。通 过快速排序的分区操作，可以将索引分成有序的多个部 分，便于快速查找和定位数据。
搜索引擎
搜索引擎中的网页排名算法可以采用快速排序的思想。 通过对网页进行快速排序，可以将最相关的网页排在前 面，提高搜索结果的准确性和用户体验。
提高效率。
02
快速排序算法原理
分治策略
分治策略是快速排序的核心思想，即将一个复杂的问题分解为若干个较小的、更易 于解决的子问题。
在快速排序中，原数组被选定的基准元素划分为两个子数组，使得一个子数组的所 有元素都比基准元素小，另一个子数组的所有元素都比基准元素大。
通过递归地对这两个子数组进行快速排序，最终得到有序的数组。
05
快速排序的变种
快速三向切分排序
总结词
基于快速排序的变种，将数组分为三个部分进行排序。
详细描述
快速三向切分排序是在快速排序的基础上进行的一种改进。它将待排序的数组分为三个部分，左边的已排序部分、 中间的未排序部分和右边的已排序部分。然后对中间的未排序部分进行快速排序，并将结果与左右两边的已排序 部分进行合并，从而实现整个数组的排序。
pivot = arr[len(arr) // 2]
代码实现
middle = [x for x in arr
01 if x == pivot]
right = [x for x in arr if
03 x > pivot]
return quicksort(left) +
02
middle +
quicksort(right)
VS
详细描述
快速基数排序是一种非比较型整数排序算 法，它将整数按位数切割成不同的数字， 然后按每个位数分别比较。具体实现中， 从最低位开始，对每一位使用稳定的排序 算法（如计数排序）进行排序，直到最高 位。由于只针对整数有效，因此对于浮点 数需要做一些额外处理。
数据结构课程设计（5篇）
数据结构课程设计（5篇）第一篇：数据结构课程设计课程设计说明书设计名称：数据结构课程设计题目：设计五：二叉树的相关操作学生姓名：专业：计算机科学与技术班级：学号：指导教师：日期： 2012 年 3 月 5 日课程设计任务书计算机科学与技术专业年级班一、设计题目设计五二叉树的相关操作二、主要内容建立二叉树，并对树进行相关操作。
三、具体要求1)利用完全二叉树的性质建立一棵二叉树。
（层数不小于4层）2)统计树叶子结点的个数。
3)求二叉树的深度。
4)能够输出用前序，中序，后序对二叉树进行遍历的遍历序列。
四、进度安排依照教学计划，课程设计时间为：2周。
本设计要求按照软件工程的基本过程完成设计。
建议将时间分为三个阶段：第一阶段，根据题目要求，确定系统的总体设计方案：即系统包括哪些功能模块，每个模块的实现算法，并画出相应的流程图．同时编写相应的设计文档；第二阶段，根据流程图编写程序代码并调试，再将调试通过的各个子模块进行集成调试；第三阶段，归纳文档资料，按要求填写在《课程设计说明书》上，并参加答辩。
三个阶段时间分配的大概比例是：35: 45: 20。
五、完成后应上交的材料本课程设计要求按照学校有关规范的要求完成，在课程设计完成后需要提交的成果和有关文档资料包括课程设计的说明书，课程设计有关源程序及可运行程序（含运行环境）。
其中课程设计说明书的格式按学校规范(见附件)，其内容不能过于简单，必须包括的内容有：1、课程设计的基本思想，系统的总功能和各子模块的功能说明；2、课程设计有关算法的描述，并画出有关算法流程图；3、源程序中核心代码的说明。
4、本课程设计的个人总结，主要包括以下内容：（1）课程设计中遇到的主要问题和解决方法；（2）你的创新和得意之处；（3）设计中存在的不足及改进的设想；（4）本次课程设计的感想和心得体会。
5、源代码要求在关键的位置有注释，增加程序的可读性。
程序结构和变量等命名必须符合有关软件开发的技术规范（参见有关文献）。
数据结构课程设计—内部排序算法比较
数据结构课程设计—内部排序算法比较在计算机科学领域中，数据的排序是一项非常基础且重要的操作。
内部排序算法作为其中的关键部分，对于提高程序的运行效率和数据处理能力起着至关重要的作用。
本次课程设计将对几种常见的内部排序算法进行比较和分析，包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序。
冒泡排序是一种简单直观的排序算法。
它通过重复地走访要排序的数列，一次比较两个数据元素，如果顺序不对则进行交换，并一直重复这样的走访操作，直到没有要交换的数据元素为止。
这种算法的优点是易于理解和实现，但其效率较低，在处理大规模数据时性能不佳。
因为它在最坏情况下的时间复杂度为 O(n²)，平均时间复杂度也为O(n²)。
插入排序的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入，直到整个序列有序。
插入排序在数据量较小时表现较好，其平均时间复杂度和最坏情况时间复杂度也都是 O(n²)，但在某些情况下，它的性能可能会优于冒泡排序。
选择排序则是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（或最大）元素，然后放到已排序序列的末尾。
以此类推，直到全部待排序的数据元素排完。
选择排序的时间复杂度同样为O(n²)，但它在某些情况下的交换操作次数可能会少于冒泡排序和插入排序。
快速排序是一种分治的排序算法。
它首先选择一个基准元素，将数列分成两部分，一部分的元素都比基准小，另一部分的元素都比基准大，然后对这两部分分别进行快速排序。
快速排序在平均情况下的时间复杂度为 O(nlogn)，最坏情况下的时间复杂度为 O(n²)。
然而，在实际应用中，快速排序通常表现出色，是一种非常高效的排序算法。
归并排序也是一种分治算法，它将待排序序列分成若干个子序列，每个子序列有序，然后将子序列合并成一个有序序列。
快速排序算法实验报告
快速排序算法实验报告快速排序一、问题描述在操作系统中，我们总是希望以最短的时间处理完所有的任务。
但事情总是要一件件地做，任务也要操作系统一件件地处理。
当操作系统处理一件任务时，其他待处理的任务就需要等待。
虽然所有任务的处理时间不能降低，但我们可以安排它们的处理顺序，将耗时少的任务先处理，耗时多的任务后处理，这样就可以使所有任务等待的时间和最小。
只需要将n 件任务按用时去从小到大排序，就可以得到任务依次的处理顺序。
当有 n 件任务同时来临时，每件任务需要用时ni，求让所有任务等待的时间和最小的任务处理顺序。
二、需求分析1. 输入事件件数n，分别随机产生做完n件事所需要的时间；2. 对n件事所需的时间使用快速排序法，进行排序输出。
排序时，要求轴值随机产生。
3. 输入输出格式：输入：第一行是一个整数n，代表任务的件数。
接下来一行，有n个正整数，代表每件任务所用的时间。
输出：输出有n行，每行一个正整数，从第一行到最后一行依次代表着操作系统要处理的任务所用的时间。
按此顺序进行，则使得所有任务等待时间最小。
4. 测试数据：输入 95 3 4 26 1 57 3 输出1 2 3 3 4 5 5 6 7三、概要设计抽象数据类型因为此题不需要存储复杂的信息，故只需一个整型数组就可以了。
算法的基本思想对一个给定的进行快速排序，首先需要选择一个轴值，假设输入的数组中有k个小于轴值的数，于是这些数被放在数组最左边的k个位置上，而大于周知的结点被放在数组右边的n-k个位置上。
k也是轴值的下标。
这样k把数组分成了两个子数组。
分别对两个子数组，进行类似的操作，便能得到正确的排序结果。
程序的流程输入事件件数n-->随机产生做完没个事件所需时间-->对n个时间进行排序-->输出结果快速排序方法：初始状态 72 6 57 88 85 42 l r第一趟循环 72 6 57 88 85 42 l r 第一次交换 6 72 57 88 85 42 l r 第二趟循环 6 72 57 88 85 42 r l 第二次交换 72 6 57 88 85 42 r l反转交换 6 72 57 88 85 42 r l这就是依靠轴值，将数组分成两部分的实例。
数据结构实验八快速排序实验报告
数据结构实验八快速排序实验报告一、实验目的1.掌握快速排序算法的原理。
2. 掌握在不同情况下快速排序的时间复杂度。
二、实验原理快速排序是一种基于交换的排序方式。
它是由图灵奖得主 Tony Hoare 发明的。
快速排序的原理是：对一个未排序的数组，先找一个轴点，将比轴点小的数放到它的左边，比轴点大的数放到它的右边，再对左右两部分递归地进行快速排序，完成整个数组的排序。
优缺点：快速排序是一种分治思想的算法，因此，在分治思想比较适合的场景中，它具有较高的效率。
它是一个“不稳定”的排序算法，它的工作原理是在大数组中选取一个基准值，然后将数组分成两部分。
具体过程如下：首先，选择一个基准值（pivot），一般是选取数组的中间位置。
然后把数组的所有值，按照大小关系，分成两部分，小于基准值的放左边，大于等于基准值的放右边。
继续对左右两个数组递归进行上述步骤，直到数组只剩一个元素为止。
三、实验步骤1.编写快速排序代码：void quicksort(int *a,int left,int right) {int i,j,t,temp;if(left>right)return;temp=a[left];i=left;j=right;while(i!=j) {// 顺序要先从右往左移while(a[j]>=temp&&i<j)j--;while(a[i]<=temp&&i<j)i++;if(i<j) {t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;}}a[left]=a[i];a[i]=temp;quicksort(a,left,i-1);quicksort(a,i+1,right);}2.使用 rand() 函数产生整型随机数并量化生成的随机数序列，运用快速排序算法对序列进行排序。
四、实验结果实验结果显示，快速排序能够有效地快速地排序整型序列。
在随机产生的数值序列中，快速排序迅速地将数值排序，明显快于冒泡排序等其他排序算法。
快速排序课程设计
快速排序课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握快速排序的基本思想、算法步骤以及时间复杂度分析。
通过学习，学生应能理解快速排序的原理，运用快速排序算法对给定数组进行排序，并分析算法的性能。
1.了解快速排序的基本思想及其工作原理。
2.掌握快速排序的算法步骤。
3.能够分析快速排序的时间复杂度。
4.能够运用快速排序算法对给定数组进行排序。
5.能够运用递归思想实现快速排序算法。
情感态度价值观目标：1.培养学生分析问题、解决问题的能力。
2.培养学生团队协作、互相学习的良好习惯。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括快速排序的基本思想、算法步骤、时间复杂度分析以及代码实现。
1.快速排序的基本思想：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的关键字小，则可以分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。
2.快速排序的算法步骤：a.选择一个基准元素。
b.将比基准元素小的元素移到基准元素的左边，将比基准元素大的元素移到基准元素的右边。
c.对基准元素左右两边的子数组递归地进行快速排序。
3.快速排序的时间复杂度分析：最好情况下，时间复杂度为O(nlogn)；平均情况下，时间复杂度为O(nlogn)；最坏情况下，时间复杂度为O(n^2)。
4.快速排序的代码实现：使用递归思想实现快速排序算法。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：教师通过讲解快速排序的基本思想、算法步骤和时间复杂度分析，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生分组讨论快速排序算法的应用场景和优化方法，培养学生的团队协作能力。
3.案例分析法：分析实际应用中的快速排序案例，让学生更好地理解快速排序算法的原理和实际效果。
4.实验法：让学生动手编写快速排序算法代码，并进行性能测试，加深学生对算法的理解和掌握。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《数据结构与算法》。
王道数据结构（18）快速排序
王道数据结构（18）快速排序转发：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define N 6int partition(int arr[], int low, int high){int key;key = arr[low];while(low<high){while(low <high && arr[high]>= key )high--;if(low<high)arr[low++] = arr[high];while( low<high && arr[low]<=key )low++;if(low<high)arr[high--] = arr[low];}arr[low] = key;return low;}void quick_sort(int arr[], int start, int end){int pos;if (start<end){pos = partition(arr, start, end);quick_sort(arr,start,pos-1);quick_sort(arr,pos+1,end);}return;}int main(void){int i;int arr[N]={32,12,7, 78, 23,45};printf("排序前 \n");for(i=0;i<N;i++)printf("%d\t",arr[i]);quick_sort(arr,0,N-1);printf("\n 排序后 \n");for(i=0; i<N; i++)printf("%d\t", arr[i]);printf ("\n");system("pause");return0;}运⾏结果：排序前32 12 7 78 23 45排序后7 12 23 32 45 78在上⾯的代码中，根据前⾯介绍的步骤⼀步步实现了快速排序算法。
数据结构排序算法实验报告
移动次数 735219 247071 2997 7296 22836 4233
乱序 2 比较次数 496238 255211 499500 12927 14868 3788
移动次数 762636 256210 2997 7449 22 242989 499500 12951 14845 3818
希尔排序：void ShellSort(Element *list,int n) 记录移动和比较次数的变量：int countlm=0,countlc=0 希尔排序是将文件分组，然后进行插入排序，因此 countlm,countlc 的增量方式与直 接插入排序相同。
堆排序：void HeapSort(Element *list,const int n) 记录移动和比较次数的变量：int countrm=0,countrc=0 首先进行初始建堆 void Restore(Element *tree,const int root,const int n)，将待排序文 件保存在完全二叉树中，从最后一个非叶节点开始，将其孩子结点与其进行比较， 每比较一次 countrc 加 1，若孩子结点比其大，二者交换 countrm 加 3，直到任意结 点的关键词大于等于它的两个孩子结点。在进行堆排序，将根节点与最后一个叶节 点交换，countrm 加 3，再进行初始建堆，直至完全排好序。
数据结构课程设计题目
数据结构课程设计题⽬《数据结构》课程设计题⽬1. 排序算法的性能分析问题描述设计⼀个测试程序，⽐较⼏种内部排序算法的关键字⽐较次数和移动次数以取得直观感受。
基本要求（1）对冒泡排序、直接排序、选择排序、箱⼦排序、堆排序、快速排序及归并排序算法进⾏⽐较。
（2）待排序表的表长不⼩于100，表中数据随机产⽣，⾄少⽤5组不同数据作⽐较，⽐较指标：关键字参加⽐较次数和关键字的移动次数（关键字交换记为3次移动）。
（3）输出⽐较结果。
选做内容（1）对不同表长进⾏⽐较。
（2）验证各算法的稳定性。
（3）输出界⾯的优化。
2. 排序算法思想的可视化演⽰—1基本要求排序数据随机产⽣，针对随机案例，对冒泡排序、箱⼦排序、堆排序、归并算法，提供排序执⾏过程的动态图形演⽰。
3. 排序算法思想的可视化演⽰—2基本要求排序数据随机产⽣，针对随机案例，，对插⼊排序、选择排序、基数排序、快速排序算法，提供排序执⾏过程的动态图形演⽰。
4. 线性表的实现与分析基本要求①设计并实现线性表。
②线性表分别采取数组（公式化描述）、单链表、双向链表、间接寻址存储⽅式③针对随机产⽣的线性表实例，实现线性表的插⼊、删除、搜索操作动态演⽰(图形演⽰)。
5. 等价类实现及其应⽤问题描述：某⼯⼚有⼀台机器能够执⾏n个任务，任务i的释放时间为r i（是⼀个整数），最后期限为d i（也是整数）。
在该机上完成每个任务都需要⼀个单元的时间。
⼀种可⾏的调度⽅案是为每个任务分配相应的时间段，使得任务i的时间段正好位于释放时间和最后期限之间。
⼀个时间段不允许分配给多个任务。
基本要求：使⽤等价类实现以上机器调度问题。
等价类分别采取两种数据结构实现。
6. ⼀元稀疏多项式计算器问题描述设计⼀个⼀元稀疏多项式简单计算器。
基本要求⼀元稀疏多项式简单计算器的基本功能是：（1）输⼊并建⽴多项式；（2）输出多项式，输出形式为整数序列：n，c1，e1，c2，e2，…,c n，e n，其中n是多项式的项数，c i，e i，分别是第i项的系数和指数，序列按指数降序排序；（3）多项式a和b相加，建⽴多项式a+b；（4）多项式a和b相减，建⽴多项式a-b；（5）计算多项式在x处的值；（6）计算器的仿真界⾯（选做）7. 长整数的代数计算问题描述应⽤线性数据结构解决长整数的计算问题。
数据结构课程设计安排
数据结构课程设计安排一、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及应用场景。
2. 学会分析不同数据结构在解决实际问题中的优劣，并能够选择合适的数据结构进行问题求解。
3. 掌握常见排序算法和查找算法，了解其时间复杂度和空间复杂度。
技能目标：1. 培养学生运用数据结构解决实际问题的能力，提高编程实践能力。
2. 培养学生通过分析问题，设计并实现相应数据结构及其算法的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数据结构和算法的兴趣，培养主动探究和自主学习的精神。
2. 培养学生面对复杂数据结构问题时，保持积极的态度，勇于克服困难，善于合作与交流。
3. 增强学生的创新意识，培养将数据结构知识应用于实际生活中的能力。
课程性质：本课程为计算机科学与技术及相关专业的一门专业基础课，旨在帮助学生建立扎实的数据结构基础，提高编程能力和解决问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的编程基础，对数据结构有初步了解，但缺乏深入理解和实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过案例分析和课堂实践，使学生掌握数据结构的基本知识，提高解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
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结构，以及线性表的应用案例。
2. 栈和队列：讲解栈和队列的基本概念、存储结构和操作方法，分析其应用场景，如表达式求值、递归算法等。
3. 串：探讨串的定义、存储结构以及模式匹配算法，如BF算法、KMP算法等。
4. 树：研究树的基本概念、二叉树、线索二叉树、二叉排序树、平衡二叉树、哈夫曼树及其应用。
5. 图：介绍图的定义、存储结构、遍历算法（深度优先和广度优先搜索）、最短路径算法（如Dijkstra和Floyd算法）、最小生成树算法（如Prim和Kruskal算法）等。
6. 排序算法：讲解常见排序算法（如冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序等）及其时间复杂度和空间复杂度。
数据结构课程设计
排序的需求分析一需求分析1.1 问题描述此次的任务要求是输入N个随机整数，对这些数进行多种方法进行排序。
（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）。
约束：程序可由用户自行设定排序数的个数，但排序数具体值需要由计算机生成，然后用三种以上的排序方法对随机数组进行排序，每一种排序方法执行后需统计出数据移动次数以判断排序方法的对比随机数组的执行优劣性。
另：用户自行算出每一种排序方法的时间复杂度与空间复杂度。
1.2 基本要求(1)输入的形式和输入值的范围；设定的随机数据的范围为0~100，用户自定义随机数的个数n,类型均为整形。
(2)输出的形式；程序是以一个完整的有序数组来进行输出。
构建菜单，为每种排序方法设定一个选项数字。
用户可根据需要选择不同的排序方法。
系统会为每种排序方法分配一个组随机数的副本，每次排序不影响随机数的次序，可重复排序，并计算其比表次数，方便分析其时间、空间复杂度，排好序后悔通过输出函数输出。
(3)程序所达到的功能：①.将一个无序数组进行排序随机生成N个随机整数，对这些数进行多种方法进行排序。
分别采用以下方法实现上述问题求解（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）②.通过移动次数来判断排序方法适合哪种类型的数组。
二概要设计2.1.数据结构本题程序是对一组随机数进行排序，并为用到过多数据结构及数据类型，仅用到数组的数据类型，即表结构。
2.2.数据模块2.3.各模块之间的调用关系以及算法设计main() 主体是主函数menu() 主函数调用菜单函数getdate() 菜单函数首先创建一组随机数Output() 输出函数输出随机数菜单选项：case1:InsSort() 直接插入排序case2:bubble() 冒泡排序 case3:HeapSort() 堆排序 case4:ShellInsort() 希尔排序 case5:QuickSort() 快速排序 case6:SelectSort() 选择排序 case0:退出程序或重新创建数组程序流程图如下三详细设计在所有的模块中所有的数据全为整形随机获取数组程序模块：获得随即数组数组数字规定在1—100之间{srand(time(0));printf("请输入数组的长度：");scanf("%d",&length);1=>iIf i<=lengthThen i++{r[i]=rand()%100;R[i]=r[i];printf("\0");}}直接插入程序模块：begininput r[] and length2=>iwhile i<=length{r[i]=>r[0]i-1=>jwhile r[0]<r[j]{r[j]=>r[j+I]j-1=>j}r[0]=>r[j+1]j++}end希尔排序程序模块：begininput r[] and length and deltawhile i<=length{if r[i]<r[i-delta]r[i]=>r[0]i-delta=>jwhile j>0 and r[0]<r[j]{r[j]=>r[j+delta]r[0]=>r[j+delta]j-delta=>j}end if}end冒泡排序程序模块：begininput r[] and lengthlength=>iwhile i>1{1=>lastchange1=>jwhile j<i{if r[j+1]<r[j]r[j+1]=>tempr[j]=>r[j+1]temp=>r[j]j=>lastchangeend ifj++}lastchange=>i}End快速排序程序模块：begininput r[] and low and highwhile low<high{while low<high and r[high]>=pivotkey{high--r[low]=>tempr[high]=>r[row]temp=>r[high]}while low<high and r[low]<=pivotkey{low++r[low]=>tempr[high]=>r[low]temp=>r[high]}}return low{if(low<high) // 长度大于1{Partition(c,low,high) =>pivotloc;调用QSort (c,low,high)}}{调用Qsort (c，1,length);Output(c);Output "此次排序移动次数为%d次\n",yd4); }End选择排序算法模块：begininput r[] and lengthlength=>n1=>iwhile i<=n{i=>ki+1=>jwhile j<=n{if r[j]<r[k]j=>kif k!=i{r[i]=>xr[k]=>r[i]x=>r[k]}end ifend if}}end堆排序算法模块：数据取自随机产生的数组begininput R[k]R[k]=>x2*i=>jFALSE=>finishedwhile j<=m and !=finished{if j<m and R[j]<R[j+1j++else if x>=R[j]TRUE =>finishedend ifelse R[j]=>R[i]j=>i2*i=>jend if}x=>R[i]{R[k] = >xk => i;2*i = >int j;FALSE d=>finishe;while(j<=m&&!finished){if(j<m&&R[j]<R[j+1])then j+1=> j;if(x>=R[j])TRUE => finished;then R[j] => R[i]j => i;2*i => j;}}x = >R[i];}{n/2 => iif i>=1then --i调用sift(R,i,n); }end四测试与分析时间复杂度比较：直接插入排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序、选择排序的时间复杂性为O(n2)堆排序的时间复杂度为O(nlog2n)辅助存储空间比较：直接插入排序、希尔排序、冒泡排序、堆排序、选择排序的辅助空间为o(1)快速排序的辅助空间为o(log2n)稳定性比较：插入排序、冒泡排序是稳定的选择排序、希尔排序、快速排序、堆排序是不稳定的总结：此次课程设计，我开始时觉得我们组分到的任务是最简单的，因为排序算法在实验课上已经做好了，我们五个人五种算法，只要从中选出最好的算法再稍加修改就行了。
数据结构课程设计
数据结构课程设计第一篇：数据结构课程设计一、课程题目：一元稀疏多项式计算器二、需求分析1、一元稀疏多项式简单计算器的功能是：1.1 输入并建立多项式；1.2 输出多项式，输出形式为整数序列：n，c1,e1,c2,e2,………cn,en,其中n是多项式的项数，ci和ei分别是第i项的系数和指数，序列按指数降序排列；1.3多项式a和b相加，建立多项式a+b；1.4 多项式a和b相减，建立多项式a-b。
2、设计思路:2、设计思路：2.1 定义线性表的动态分配顺序存储结构； 2.2 建立多项式存储结构，定义指针*next 2.3利用链表实现队列的构造。
每次输入一项的系数和指数，可以输出构造的一元多项式2.4演示程序以用户和计算机的对话方式执行，即在计算机终站上显示“提示信息”之后，由用户在键盘上输入演示程序中规定的运行命令；根据相应的输入数据（滤去输入中的非法字符）和运算结果显示在其后。
3、程序执行的命令包括：1）输入多项式a；2）输入多项式b;3）求a+b;4)求a-b；5）求a*b；6）求a的导数；7）求b的导数；8）退出程序。
4、测试数据：1、(2x+5x^8-3.1x^11)+(7-5x^8+11x^9)=(-3.1x^11+11x^9+2x+7);2、(6x^-3-x+4.4x^2-1.2x^9+1.2x^9)-(-6x^-3+5.4x^2-x^2+7.8x^15)=(-7.8x^15-1.2x^9+12x^-3-x);3、(1+x+x^2+x^3+x^4+x^5)+(-x^3-x^4)=(1+x+x^2+x^5);4、(x+x^3)+(-x-x^3)=0;5、(x+x^100)+(x^100+x^200)=(x+2x^100+x^200);6、(x+x^2+x^3)+0=x+x^2+x^3.7、互换上述测试数据中的前后两个多项式三、概要设计为了实现上述功能需用带表头结点的单链表存储多项式。
为此需要两个抽象的数据类型：线性表和多项式。
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。
数据结构顺序表课程设计
数据结构顺序表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解顺序表的基本概念，掌握其存储结构和操作方法。
2. 学生能描述顺序表的特点，并与链表等其他数据结构进行对比分析。
3. 学生能掌握顺序表的相关算法，如插入、删除、查找等，并了解其时间复杂度。
技能目标：1. 学生能够运用顺序表解决实际问题，如实现学生信息管理系统等。
2. 学生能够独立编写顺序表的插入、删除、查找等操作的程序代码。
3. 学生能够分析顺序表操作的算法性能，并对其进行优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对数据结构学习的兴趣，认识到数据结构在实际问题中的重要作用。
2. 学生在学习过程中，培养解决问题的耐心和毅力，提高团队合作能力。
3. 学生能够树立正确的编程观念，注重代码规范和程序优化。
课程性质：本课程为高二年级信息技术课程，属于数据结构章节的内容，旨在让学生掌握顺序表这一基本数据结构。
学生特点：高二年级学生已经具备了一定的编程基础，对数据结构有一定的了解，但可能对顺序表这种线性表结构掌握不深。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过实例分析和实际操作，使学生能够熟练掌握顺序表的操作方法，并培养其编程思维和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度，激发学习兴趣，提高学习积极性。
二、教学内容1. 顺序表的基本概念与存储结构- 引入顺序表的定义，比较顺序表与数组、链表的区别。
- 讲解顺序表的内存存储结构，分析其优缺点。
2. 顺序表的操作方法- 介绍顺序表的插入、删除、查找等基本操作。
- 讲解顺序表长度变化时的动态扩容和缩容方法。
3. 顺序表算法分析- 分析顺序表操作的时间复杂度，如插入、删除、查找等操作的时间复杂度。
- 探讨优化顺序表操作算法的方法，如二分查找等。
4. 实践应用与案例分析- 结合实际问题，如学生信息管理系统，讲解如何使用顺序表进行数据管理。
- 分析实际案例，巩固顺序表的操作方法和算法优化。
5. 教学内容安排与进度- 教学内容按照上述四个方面进行安排，共计8个课时。
数据结构课程设计
课程设计说明书课程名称：数据结构和算法设计题目：多种排序院系：计算机科学与信息工程学院学生姓名：学号：专业班级：计科嵌入式（12-1）指导教师：年月日课程设计任务书多种排序摘要：排序是算法中最基础的问题之一，经典的排序算法是前人不断总结得到的，基于比较的方法是比较直观的方式，主要存在插入法排序、堆排序、希尔排序、归并排序、快速排序，每一种排序算法都有自己的优缺点，比如插入法排序适用于那些长度短的排序，要是长的话，有些爱莫能助啦，堆排序主要是依据了二叉堆的特性，但是创建堆的过程也是一个复杂的问题，希尔排序的过程是一个不断精确的过程，但是目前也只是一个经验方式。
归并排序是一个递归的问题，采用分治的思想实现，但是这种算法需要额外的存储空间，快速排序虽然是实践中比较常用的算法，但是对于有序的数组采用快速排序就是灾难。
比较型算法的时间复杂度最优也只能到达O(NlogN)。
关键词：归并排序快排排序选择排序冒泡排序插入排序堆排序希尔排序内部排序目录1. 设计背景 (3)1.1问题描述 (4)1.2 问题分析 (4)2.设计方案 (4)2.1 算法设计 (4)2.2 功能模块分析 (6)3.主要算法流程图 (15)4. 结果与结论 (16)4.1正确结果 (16)4.2错误信息 (18)5. 算法复杂度以及稳定性分析 (18)6. 收获与致谢 (19)7. 参考文献 (19)8. 附件 (20)1. 设计背景1.1问题描述利用随机函数产生N个随机整数（10000以上），对这些数进行多种方法进行排序。
包括：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。
1.2 问题分析经典的排序算法是前人不断总结得到的，基于比较的方法是比较直观的方式，主要存在插入法排序、堆排序、希尔排序、归并排序、快速排序，每一种排序算法都有自己的优缺点。
2.设计方案2.1 算法设计（1）选择排序在待排序的一组数据元素中，选出最小的一个数据元素与第一个位置的数据元素交换；然后在剩下的数据元素当中再找最小的与第二个位置的数据元素交换，循环到只剩下最后一个数据元素为止。
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。
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数据结构课程设计报告快速排序详析专业 物联网工程学生姓名 方振华班级 152学号 1510706205指导教师 刘 骞完成日期 2016年12月22日目录一、简介 (1)二、算法说明 (1)三、测试结果 (7)四、分析与探讨 (9)五、数据异常测试案例 (15)六、小结 (17)七、参考文献 (18)八、源程序清单 (18)快速排序详析一、简介排序是计算机程序设计中常用的数据处理操作。
经过一学期数据结构的学习，我们学到很多种排序方法，如插入排序、交换排序、选择排序、归并排序、技术排序等。
经过分析与对比，我们总结出一种快速排序的优化版本，并对其设计思想和具体实现进行详解。
二、算法说明1、各种排序算法方法性能比较图1：各种排序算法方法性能比较（1）就时间性能而言，快速排序，堆排序和归并排序都有较好的时间性能。
相对而言，快速排序速度最快，不过快速排序在最坏情况下，时间性能达到了O（n^2），不如堆排序和归并排序快。
（2）就空间性能而言，直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序，堆排序要求的辅助空间比较小。
其中直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序比较简单，容易实现，但时间性能较差。
快速排序是一种有效的排序算法。
虽然算法在最坏的情况下运行时O(n^2)，但由于平均运行时间为O（nlogn），并且在内存使用、程序实现复杂性上表现优秀，尤其是对快速排序算法进行随机化的可能，使得快速排序在一般情况下是最实用的排序方法之一。
快速排序被认为是当前最优秀的内部排序方法，其基本思想是通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键词比另一部分记录的关键词小，则可分别对这两部分记录进行排序，以达到整个序列有序。
2、步骤快速排序基本算法Quicksort(S)由以下4个步骤组成：(1).如果S中的元素数目为0或一，则返回。
(2).选择S中的任意一个元素v,v叫做支点(Pivot)。
(3).将S-{v}(剩下的元素在S中)分成两个分开的部分。
所有小于v的元素和所有大于v的元素。
(4).依次返回Quicksort(L)，v和Quicksort的结果基本的快速排序算法可以应用递归实现，关键的细节包括支点的选取和如何分组。
该算法允许把任何元素作为支点。
支点把数组分为两组，图2展示了算法的基本过程。
图2：算法基本过程3、分析最好情况：快速排序的最好情况是支点把集合分成两个同等大小的子集 并且在递归的每个阶段都这样划分。
然后就有了两个一般大小的递归调用和线性的分组开销。
在这种情况下运行的时间复杂度是O（nlog2n）。
最坏情况：假设在每一步的递归调用中支点都恰好是最小的元素。
这样小元素的集合L就是空的而大元素集合R拥有除了支点以外的所有元素。
设T（N）是对N各元素惊醒快速排序所需的运行时间按并假设对0或1各元素排序的时间刚好是1个时间单位。
那么对由于N》1当每次都运气很差地最小的元素作为支点得到的原型时间满足T（N）=T(N-1)+N.即对N各项进行排序的时间等于递归排序大元素子集中的N-1各项所需要的时间加上进行分组的N个单位的开销。
最终得出T（N）=T(1)+2+3+…+N=N(N+1)/2=O(N^2)支点选择：错误方式：比较常见的不明智的选择就是把第一个元素作为支点。
但如果输入是已经预先排过序的，或者是倒序的，该支点给出的分组就很糟，因为它是一个末端的元素；而且这种情况会在迭代中继续出现，会以O(N^2)的时间复杂度而告终，所以选择第一个元素作为支点不是好的策略。
中位选择：把中间元素即待排序序列中间位置的元素作为支点是合理的选择。
当输入已经排过序时这种选择在每次递归调用中都会给出理想的支点。
中值划分：在上诉选择中使用中间值作为支点可以消除非随机输入时出现的退化情况。
但这是一种消极的选择，就是说仅仅是试图避免一个坏的支点而并没有去尝试选择一个更好的支点。
中值划分是一种选择比平均情况更好的支点的尝试。
在中值划分中，一种比较简单而有效的策略是选择待排序列的第一个、中间一个以及最好一个记录这3个值的中值作为支点。
同样道理，也可以从待排序列中等距离地选取5各值，并将这5各值的中值作为支点。
4、程序设计本实验的目的是设计并实现一种快速排序 Quicksort 的优化版本，并且比较在下列组合情况下算法的性能表现(1) cutoff值从0~20。
Cutoff值的作用是只有当数组的长度小于等于这个值时才使用另一种简单排序方法对其排序 否则使用Quicksort算法排序。
(2) 选定支点的方法分别是“第一个元素” “三个元素的中值” “五个元素的中值”。
程序主要由6部分组成，分别是：（1）程序入口main函数；（2）Quicksort,快速排序算法的实现部分；（3）MedianOf3,选择三个值的中值作为中点；（4）MedianOf5,选择五个值的中点作为支点；（5）Swap,简单地交换两个元素的值；（6）Insertion,在数组长度小于cutoff值时使用插入排序来代替快速排序。
三、测试结果改完相关错误后运行代码，运行结果（如图4所示），在相关文件中新建文本文件，文件命名为”input.txt“。
在文本文件中，打入输入数据，得出下列截图（图）。
图三：建立input并输入回到程序，程序运行。
图四：程序运行输入数据并确定。
图五：程序运行完毕查看output文件。
四、分析与探讨重点函数分析：Main函数：int main(){int i, group = 0, numbOFelements, elements, Amount;int Array[10000];int cutoff = 0;FILE *InputPTR, *OutputPTR; /* input和output文件指针 */InputPTR = fopen("input.txt", "r+");OutputPTR = fopen("output.txt", "w+");if (InputPTR == NULL) /* 检查input文件是否存在 */{W++;InitGameBoard();}putin();if ((median != 1) && (median != 3) && (median != 5)){N++;putin();}start = GetTickCount();Amount = fscanf(InputPTR, "%d", &numbOFelements); /* 读取每次迭代的元素的个数 */while (Amount != EOF) /* 当读到的不是文件的末尾 */{start1 = GetTickCount();group++;fprintf(OutputPTR, "Case number: %d\nNumber of elements: %d\n",group, numbOFelements); /*输出的格式 */for (i = 0;i<numbOFelements;i++){fscanf(InputPTR, "%d", &Array[i]); /*将输入读入到数组中 */fgetc(InputPTR);}fgetc(InputPTR);QuickSort(Array, 0, numbOFelements - 1, cutoff, median); /*给数组排序 */for (i = 0;i<numbOFelements;i++){fprintf(OutputPTR, "%d ", Array[i]); /*打印排序后的数组 */}stop1 = GetTickCount();tim1 = stop1 - start1;fprintf(OutputPTR, "\n 本组数据消耗时间为:%d ms ", tim1);tim = tim1+tim;Amount = fscanf(InputPTR, "%d", &numbOFelements);fprintf(OutputPTR, "\n\n");}fclose(InputPTR);fclose(OutputPTR);stop = GetTickCount();InitGameBoard();return 0;}Main函数主要内容：打开input.txt和output.txt文件；读入数的个数n；从文件中顺序读入n个数，并放到数组中；应用Quicksort对该数组排序；将排序后的数输出到文件output.txt中；读入下一组数的个数，继续上述过程；关闭文件。
QuickSort函数：void QuickSort(int Array[], int min, int max, int cutoff, int median) {/*median=1时使用第一个值作为支点median=3时使用三个值的中值作为支点median=5时使用五个值的中值作为支点*/int low, high, Pivot;if ((max - min) == 0)return; /* 如果数组中没有元素 */if (min + cutoff <= max && (max - min + 1) >= median){ /* 检查cutoff值是否合适 */ if (median == 1) {Swap(&Array[min], &Array[max]);Pivot = Array[max];}else if (median == 3) {/* 调用函数MedianOf3 */Pivot = MedianOf3(Array, min, max);}else if (median == 5) {/*调用函数MedianOf5 */Pivot = MedianOf5(Array, min, max);}low = min; high = max;for (; ; ){while (Array[low] < Pivot){ /*跳过比支点小的值 */low++;}while (Array[--high] > Pivot){ /* 跳过比支点大的值 */}if (low < high){ /* 交换两个值 */Swap(&Array[low], &Array[high]);}else {/* 如果指针重叠了，则跳出循环 */break;}}Swap(&Array[low], &Array[max]);QuickSort(Array, min, low - 1, cutoff, median); /* 分成两部分递归调用快速排序 */QuickSort(Array, low + 1, max, cutoff, median);}else {InsertionSort(Array, min, max); /* 对剩余的数组进行插入排序 */}}Quicksort函数参数：待排数组，待排段的起点位置，待排段的终点位置，cutoff值，支点选择方法If数组时空的ExitIf待排数段的元素个数大于等于cutoff值，且元素个数大于等于支点选择方法所要求的元素个数根据支点选择方法选择一个元素作为支点设置low为起点值、high为终点值While low<=high{While low位置的值小于支点值Low++ ；While high位置的值大于支点值High——；If low<high交换low、high两个元素}将low位置的元素与支点元素交换Quicksort递归调用左半段Quicksort递归调用右半段Else应用直接插入排序法对数组元素排序MedianOf3：选择三个值的中值作为中点；MedianOf5：选择五个值的中点作为支点；Swap：简单地交换两个元素的值；Insertion：在数组长度小于cutoff值时使用插入排序来代替快速排序。