数据结构七个排序课程设计

数据结构课程设计报告题目：排序的实现专业：软件工程班级：1502学号：姓名：时间：2016-12-26—2017-1-6一、问题描述1.题目内容：排序算法实现。

2.基本要求：用C语言或者C++设计一个排序综合系统。

3.测试数据：手写输入数据。

二、需求分析1.程序所能达到的基本功能。

1)设计一个菜单，格式如下：1.选择排序2.插入排序-3.起泡排序4.快速排序5.归并排序6.堆排序7.基数排序8.重新输入数据9.退出2)选择不同的菜单但进行相应的排序，并给出排序的关键字序列。

求出该排序算法运行时间，比较各排序间效率。

2.输入的形式和输入值的范围：所有整型的数。

3.输出的形式：从小到大输出排序结果和运行时间。

4.测试数据要求。

输入元素个数为正整数。

输入将要排序的数都为整型。

三、概要设计1.所需的ADT,它们的作用。

ADT SORT{数据对象：D=用户输入n数据元素；基本操作：void ShuRu(SqList &L); ------------------- 用户输入Void SelectSort(SqList &L)；------------------- 选择排序void nsertSort(SqList &L); ------------------- 插入排序-void BBubbleSort(SqList &L); ------------------- 起泡排序void QuickSort(SqList &L); ------------------- 快速排序void MergeSort(SqList &L); ------------------- 归并排序void HeapSort(SqList &L); ------------------- 堆排序void RadixSort(SqList &L) ------------------- 基数排序}ADT SORT2.主程序流程及模块调用关系。

3.核心的粗线条伪代码算法。

四、详细设计1.实现概要设计的数据类型，重点语句加注释。

2.每个操作的伪代码算法，重点语句加注释。

3.主程序和其他模块的伪码算法，重点语句加注释。

4.函数调用关系图。

五、调试分析1.设计与调用过程中遇到的问题及分析、体会。

由于是输入是手打输入，当数据少时，各排序算法运行时间都接近于0，导致时间显示几乎一样，无法进行比较各排序效率。

所以在网上找了更加精细计算函数运行时间的算法。

这让我懂得查找资料和思考会让你的算法更加完善。

六、使用说明1.简要说明程序运行操作步骤。

a)输入需要排序总数。

b)输入数据。

c)根据菜单选择1~8进行排序，重复进行。

d)输入9确定退出。

七、测试结果包括输入和输出，输入集应多于需求分析的数据。

八、附录（带注释的源程序）#include <stdio.h>#include <iostream>#include <ctime>#include <windows.h>#include <cmath>using namespace std;const MAXSIZE=10000;typedef struct{int r[MAXSIZE+1];//r[0]闲置或者作为判别标志的“哨兵”单元int length;//顺序表的记录空间为r[1…length]}SqList;//顺序表类型void ShuRu(SqList &L,int n)//输入函数{L.length=n;for (int i=1;i<=L.length;i++){cout<<"r["<<i-1<<"]=";cin>>L.r[i];}cout<<endl;}void ShuChu(SqList L)//输出函数{cout<<"排序的结果为：";for (int i=1;i<=L.length;i++){cout<<" "<<L.r[i];}}void SelectSort(SqList &L)//选择排序{int W;int j,k;for(int i=0;i<L.length;++i){j=i;for(k=i+1;k<=L.length;k++)if(L.r[k]<L.r[j])j=k;if(i!=j){W=L.r[j];L.r[j]=L.r[i];L.r[i]=W;} }}void InsertSort(SqList &L)//插入排序{for(int i=2;i<=L.length;++i)if(L.r[i]<L.r[i-1]){L.r[0]=L.r[i];for(int j=i-1;L.r[0]<L.r[j];--j)L.r[j+1]=L.r[j];L.r[j+1]=L.r[0];}}void BBubbleSort(SqList &L)//起泡排序{int W;int i=L.length;int lastExchangeIndex;while(i>1){lastExchangeIndex=1;for(int j=1;j<i;j++){if(L.r[j+1]<L.r[j]){W=L.r[j];L.r[j]=L.r[j+1];L.r[j+1]=W;lastExchangeIndex=j;}}i=lastExchangeIndex;}}int Partition(int R[],int low,int high)//快速排序{int pivotkey;R[0]=R[low];pivotkey=R[low];while(low<high){while(low<high && R[high]>=pivotkey)--high;if(low<high)R[low++]=R[high];while(low<high && R[low]<=pivotkey)++low;if(low<high)R[high--]=R[low];}R[low]=R[0];return low;}void QSort(int R[],int s,int t)//快速排序{int pivotloc;if(s<t){pivotloc=Partition(R,s,t);QSort(R,s,pivotloc-1);QSort(R,pivotloc+1,t);}}void QuickSort(SqList &L)//快速排序{QSort(L.r,1,L.length);}void Merge(int SR[],int TR[],int i,int m,int n)//归并排序{for(int j=m+1,k=i;i<=m && j<=n;++k){if(SR[i]<=SR[j])TR[k]=SR[i++];else TR[k]=SR[j++];}while(i<=m)TR[k++]=SR[i++];while(j<=n)TR[k++]=SR[j++];}void MSort(int SR[],int TR1[],int s,int t)//归并排序{int *TR2=new int[t-s+1];int m;if(s==t)TR1[s]=SR[s];else{m=(s+t)/2;MSort(SR,TR2,s,m);MSort(SR,TR2,m+1,t);Merge(TR2,TR1,s,m,t);}}void MergeSort(SqList &L)//归并排序{MSort(L.r,L.r,1,L.length);}void HeapAjust(int *a, int i, int size) //堆排序{int lchild = 2*i;int rchild = 2*i +1;int max = i;int temp;if(i <=size/2){if(lchild<=size && a[lchild]>a[max])max = lchild;if(rchild<=size && a[rchild]>a[max])max = rchild;if(max != i){temp = a[i];a[i] = a[max];a[max] = temp;HeapAjust(a, max, size);}}}void BuildHeap(SqList &L) //堆排序{int i;for(i=L.length/2; i>=1;i--)HeapAjust(L.r, i,L.length);}void HeapSort(SqList &L) //堆排序{int i;int temp;BuildHeap(L);for(i=L.length; i>=1; i--){temp=L.r[1];L.r[1]=L.r[i];L.r[i]=temp;HeapAjust(L.r, 1, i-1);}}typedef struct node{int key;node *next;}RecType;void RadixSort(SqList &L)//基数排序{int t,i,j,k,d,n=1,m;RecType *p,*s,*q,*head[10],*tail[10];for(i=1;i<=L.length;i++){s=(RecType*)malloc(sizeof(RecType));s->key=L.r[i];if(i==1){q=s;p=s;t++;}else{q->next=s;q=s;t++;}q->next=NULL;}d=1;while(n>0){for(j=0;j<10;j++){head[j] = NULL;tail[j] = NULL;}while(p!=NULL){k=p->key/d;k=k%10;if(head[k]==NULL){head[k]=p;tail[k]=p;}else{tail[k]->next=p;tail[k]=p;}p=p->next;}p=NULL;for(j=0;j<10;j++){if(head[j]!=NULL){if(p==NULL){p=head[j];q=tail[j];}else{q->next=head[j];q=tail[j];}}}q->next=NULL;d=d*10;n=0;m=1;while(m<=L.length){if((L.r[m]/d)!=0){n++;m++;}elsem++;}}i=1;while(p!=NULL){L.r[i]=p->key;i++;p=p->next;}}void runtime(void Sort(SqList &L),SqList &L)//计算函数运行时间{LARGE_INTEGER litmp;LONGLONG start, end;double dft, dff, dfm;QueryPerformanceFrequency(&litmp);//获得时钟频率dff = (double) litmp.QuadPart;QueryPerformanceCounter(&litmp);//获得初始值start = litmp.QuadPart;Sort(L);QueryPerformanceCounter(&litmp);//获得终止值end = litmp.QuadPart;dfm = (double) (end - start);dft = dfm / dff;//获得对应的时间值,单位秒printf("%lf毫秒\n",dfm/dff*1000);}int main(){SqList L;SqList L1;int n,a;bool j;while (1){cout<<"输入需要排序总数：";cin>>n;while(n<0 || n>MAXSIZE){cout<<"输入错误，请重新输入：";cin>>n;}ShuRu(L1,n);j=true;cout<<"下面是排序对应的序号："<<endl<<endl;cout<<"1.选择排序"<<endl;cout<<"2.插入排序"<<endl;cout<<"3.起泡排序"<<endl;cout<<"4.快速排序"<<endl;cout<<"5.归并排序"<<endl;cout<<"6.堆排序"<<endl;cout<<"7.基数排序"<<endl;cout<<"8.重新输入数据"<<endl;cout<<"9.退出"<<endl<<endl;while(j){cout<<"输入选择进行排序的序号："<<endl;cin>>a;L=L1;switch (a){case 1:cout<<"选择排序的运算所用的时间是：";runtime(SelectSort,L);break;case 2:cout<<"插入排序的运算所用的时间是：";runtime(InsertSort,L);break;case 3:cout<<"起泡排序的运算所用的时间是：";runtime(BBubbleSort,L);break;case 4:cout<<"快速排序的运算所用的时间是：";runtime(QuickSort,L);break;case 5:cout<<"归并排序的运算所用的时间是：";runtime(MergeSort,L);break;case 6:cout<<"堆排序的运算所用的时间是：";runtime(HeapSort,L);break;case 7:cout<<"基数排序的运算所用的时间是：";runtime(RadixSort,L);break;case 8:j=false;break;default:return 0;}if(a<8)ShuChu(L);cout<<endl;}}return 0;}。