内部排序算法比较

内部排序算法比较

一、需求和规格说明

1. 对常用的6种内部排序算法进行比较：冒泡排序，直接插入排序，

简单选择排序，快速排序，希尔排序，堆排序。

2. 待排序表的表长不小于500；其中的数据要用伪随机数产生程序产

生；至少要用5组不同的输入数据作比较；比较的指标为有关键字参加的比较次数和关键字的移动次数（关键字交换计为3次移动） 3. 最后要对结果作出简单分析，包括对各组数据得到结果波动大小的

解释。

2． 设计

1. 存储结构

采用顺序表的存储结构

typedef struct

{

int *elem;

int length;

}SqList;

定义6个内容相同的顺序表：SqList L1,L2,L3,L4,L5,L6;

2. main函数的过程：

六个链表初始化InitList_Sq(SqList &L)

for(i=0;i<5;i++)

void CreateRand(SqList &L)产生伪随机数，并且将值赋在L.elem[MAXSIZE]里

销毁链表

结束

Copy_List(L,L1,L2,L3,L4,L5,L6)

六个顺序表中的内容完全一样

SelectSort(L1);//简单选择排序

InsertSort(L2);//直接插入排序

Bubble_Sort(L3);//起泡排序

Quick_Sort(L4);//快速排序

Shell_Sort(L5);//希尔排序

Heap_Sort(L6);//堆排序

在各个排序函数中，会输出各种排序生成的关键词比较次数和移动次数1）.链表初识化InitList_Sq(SqList &L)。为L.elem分配地址空间，且令L.length=0

2）.void CreateRand(SqList &L)产生伪随机数，并且将值赋在L.elem[MAXSIZE]里

函数代码如下：

void CreateRand(SqList &L)

{

L.length=0;

for(int i=1;i

{

L.elem[i]=rand()%INFINE;

L.length++;

}

}

3）.Copy_List(L,L1,L2,L3,L4,L5,L6)；将顺序表L中的信息复制给

L1,L2,L3,L4,L5,L6；

4）.依次进行各种排序，在各个排序函数中，输出各自的关键字比较次数和移动次数。

5）在希尔排序中为其设计的增量序列dlta为：

int dlta[6]={1,4,16,64,256,512};

for(t=0;dlta[t]

t--;//t值，为进行一次排序的次数。

3、 结果分析：

简单选择排序、气泡排序的关键字比较次数近似于n*(n-1)/2，两者相同且数值固定。但是，简单选择排序的移动次数要小很多。希尔排序和直接插入排序的关键字比较次数和移动次数都相近。快速排序的比较次

数和移动次数都很小，但是，总体来说堆排序无论是比较次数还是移动次数都是最优。

4、 调试中遇到的问题

1. 最开始编译时，一直出现错误因为没有提示行一直不明白怎么回

事：

error C2144: syntax error : missing ';' before type 'int'

最后发现原因是：在定义顺序表结构体时，顺序表名称后面没

加“；”，

这说明对C++一些语法的运用没掌握牢固。

2. 最初只定义了一个顺序表L,依次调用各个排序函数，运行结果发

现，直接插入排序、气泡排序、希尔排序的关键字移动次数为0，调试发现顺序表在经过第一次排序:简单选择排序后已经变为有序的了。但是，不理解的是：所有的排序函数参数的调用都是值调用，如：void SelectSort(SqList L)；而非引用

void SelectSort(SqList &L)；为什么顺序表中的数值改变了呢？

运行结果如图：

然后，我理解成：如果认为L.elem就相当于数组c[n],假设函数fun (int *c);那么，那么在fun函数里改变c[]的值，改变结果是会被保存下来的。顺序表L.elem是个指针，所以即使没有写：所以在第一次排序进行关键字交换后，指针对应的数值便改变了。

SqList &L，顺序表L已经是地址传递了。

5、 结果截图

排序前

排序后