题目3 - 排序综合 - 报告课件(2)

西华大学理学院课程设计说明书

1 引 言

1. 1问题的提出

排序是计算机内经常进行的一种操作，其目的是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列。分内部排序和外部排序。若整个排序过程不需要访问外存便能完成，则称此类排序问题为内部排序。反之，若参加排序的记录数量很大，整个序列的排序过程不可能在内存中完成，则称此类排序问题为外部排序。内部排序的过程是一个逐步扩大记录的有序序列长度的过程。

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所用时间作为复杂性的度量。

1.2 C语言

C语言既有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点；既是一个成功的系统设计语言，有时一个使用的程序设计语言；既能用来编写不依赖计算机硬件的应用程序，又能用来编写各种系统程序；是一种受欢迎、应用广泛的程序设计语言。

1.3 C语言发展过程

1973年，美国贝尔实验室的D.M.RITCHIE在B语言的基础上最终设计出了一种新的语言，他取了BCPL的第二个字母作为这种语言的名字，这就是C语言。

1977年Dennis M.Ritchie 发表了不依赖于具体机器系统的C语言编译文本《可移植的C语言编译程序》。

1978年Brian W.Kernighian和Dennis M.Ritchie出版了名著《The C Programming Language》，从而使C语言成为目前世界上流行最广泛的高级程序设计语言。

1.4任务与分析

2

排序综合

前面分析了排序的种类以及过程，因此，本系统实现了几种常用的排序方法， 包括：直接插入排序、希尔排序、冒泡排序、非递归的快速排序、简单排序。

2 系统分析

2.1 功能需求 2.1.1总体要求

任务：

机函数产生N个随机整数（20000以上），对这作数进行多种方法进行排序。 要求：

1) 至少采用4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。

如果采用4种或4种以上的方法者，可适当加分。

2.1.2 本人所做模块

通过对任务的要求分析，我将任务分成了几个模块，从而实现了任务的总体要求。

包括了输入模块、选择排序方法模块、输出模块。其中： 1、输入模块

利用随机函数产生N个数（20000以上），产生的数据个数由用户自己输入。 2、选择排序方法模块

在菜单中通过输入相应的选项编号来选择采用何种算法排序，包括的排序算法有：直接插入排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序、简单排序。 3、输出模块

输出排序前的，或者排序后的数据元素到屏幕上显示，并且输出以某种算法排序后的数据元素到文件中保存。

最后让主函数对这几个模块进行调用，从而实现全部功能。

2.2数据需求

利用随机函数产生的随机数。

3

西华大学理学院课程设计说明书

3 详细设计与分析

3．1设计思路

1、直接插入排序

思路：设有一组关键字{K1，K2,……，Kn}，排序开始便认为K1是一个有序的序列，让 K2插入到表长为1的有序序列，使之成为一个表长为2的有序序列，让K3插入到表长为 2的有序序列，使之成为个表长为3的有序序列，依次类推，最后让Kn插入上述表长为 n-1的有序序列，得到一个表长为n的冇序序列。 2、希尔排序

思路：先取一个正整数dl（dl

思路：依次比较相邻的两个数,将小数放在前面，大数放在后面。即在第一趟：首先比较第n个和第n-1个数，将小数放前，大数放后，然后比较第n-1个数和第n-2个数，将小数放前，大数放后，如此继续，直至比较最后两个数，将小数放前，大数放后。至此第一趟结束，将最小的数放到了最前。在第二趟：仍从第n个数开始比较，将小数放前，大数放后，一直比较到第二个数（第一的位置上已经是最小的），第二趟结束，在数第二的位置上得到一个新的最小数（其实在整个数列中是第二小的数）。如此下去，重复以上过程，直至最终完成排序。用二循环实现，外循环变量设i，内循环变量设为j。每次进行比较的两个元素都是与内循环j有关的，它们可以分别用a[j]和a[j+1]标识。 4、快速排序

思路:以第一个关键字K1为控制字，将[K1，K2..Kn]分成两个子区，使左区的所有关键字小于等于K1，右区所有关键字大于等于K1,在子区内数据尚处于无序状态。 将右区首、尾指针保存入栈，对左区进行与第（1）步相类似的处理，又得到它的左子区和右子区。

重复第（1）、（2)步，直到左区处理完毕。然后退栈对一个个子区进行相类似的处理，直到栈空。

4

排序综合

5、简单排序

思路：在n个记录中，用两重循环，外层循环i从第一个元素a[0]开始至最后一个 元素a[n-l]，内层循环j从外层循环所值元素a[i]的下—个元素a[jl=a[i+l]开始至最后一个元素a[n-l]搜索，只要找到比a[i]小的元素，便与a[i]交换，如此重复执行操作，当外层循环完毕后，全部记录就排序完成了。

3.2整体设计方案

此课题是研究的是排序问题，为了直观和方便，画出流程图如下图1：

开始 调用欢迎界面 函数startface 选择操作项 产直希冒快简退 生接尔泡速单出 随插排排排选该 机入序序序择系 数 排函函函排统 序数 数 数 序 函 数 保存排序后文件 结束 图1 程序总流程图

通过流程图可以从中看出操作过程以及函数间的调用关系。

5

西华大学理学院课程设计说明书

3.3各种操作函数

根据模块的划分，将函数对模块进行实现，主要函数如下：

(1) 创建一个数组函数：int creat()

(2) 输出数组函数：void print(struct element a[],int n)

(3) 保存函数：void save(struct element a[],int n,char filename[]) (4) 直接插入排序函数：void insertsort(struct element a[],int n) (5) 希尔排序函数：void shellsort(struct element a[],int n) (6) 冒泡排序函数：void bublesort(struct element a[],int n)

(7) 快速排序分区处理：int partition(struct element a[],int low,int high) (8) 快速排序函数：void quicksort(struct element a[],int low,int high) (9) 简单排序函数：void selesort(struct element a[],int n)

3.4主函数

//==========通过该函数对其他函数的调用，实现系统功能 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {

6

int num,c; bool flag=0; clock_t start,end;

char file1[300]=\直接插入排序.txt\; char file2[300]=\希尔排序.txt\; char file3[300]=\冒泡排序.txt\; char file4[300]=\快速排序.txt\; char file5[300]=\选择排序.txt\; while(1) {

menu();

printf(\请输入操作选项：\); scanf(\,&c);

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库题目3 - 排序综合 - 报告课件(2)在线全文阅读。