随机函数产生进行多种方法排序排序

数据结构课程设计报告专业信息管理与信息系统班级110513姓名赵文龙学号110513113时间2013.12.12课程设计：排序综合一、任务描述（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、冒泡排序、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。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）显示随机数：调用Dip()函数输出数组a[]。数组a[]中保存有随机产生的随机数。（2）直接选择排序：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个记录交换之。（3）冒泡排序：如果有n个数，则要进行n-1趟比较。在第1趟比较中要进行n-1次两两比较，在第j趟比较中要进行n-j次两两比较。（4）希尔排序：先将整个待排记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序，待整个序列中的记录“基本有序”时，再对全体记录进行一次直接插入排序。（5）直接插入排序：将一个记录插入到已排序好的有序表中，从而得到一个新的、记录数增1的有序表。设整个排序有n个数，则进行n-1趟插入，即：先将序列中的第1个记录看成是一个有序的子序列，然后从第2个记录起逐个进行插入，直至整个序列变成按关键字非递减有序列为止。（6）显示各排序算法排序后的的数据和时间效率，并比较找出其中2种较快的方法。2、数据对象分析排序方式：直接选择排序、冒泡排序、希尔排序、直接插入排序显示排序后的的数据和时间效率。三、数据结构设计1.主要全程变量及数据结构数据结构：typedefstruct{KeyTypekey;InfoTypeotherinfo;}RedType;typedefstruct{RedTyper[MAXSIZE+1];intlength;}SqList;2.算法的入口参数及说明#includestdio.h#defineMAXSIZE20#defineLT(a,b)((a)(b))//宏定义typedefintKeyType;//定义关键字KeyType为inttypedefintInfoType;//定义关键字InfoType为inttypedefstruct{//RedType结构定义KeyTypekey;InfoTypeotherinfo;//记录中其他信息域的类型}RedType;typedefstruct{//SqList结构定义RedTyper[MAXSIZE+1];//定义大小intlength;//length为待排记录个数}SqList;四、功能设计（一）主控菜单设计为实现排序的操作功能，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11个菜单项的内容和输入提示，如下：欢迎来到排序综合系统！菜单(1)---直接插入排序(2)---直接选择排序(3)---冒泡排序(4)---快速排序(5)---堆排序(6)---时间效率比较(7)---显示随机数(0)---退出系统请在上述序号中选择一个并输入：（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_select()插入排序函数：InsertSort()选择排序函数：SelectSort()冒泡排序函数：BubbleSort()堆排序函数：heapsort()（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。其中main()是主函数，它进行菜单驱动，根据选择项1~0调用相应的函数。（四）函数实现#includestdio.h#includeconio.h#includestdlib.h#includewindows.h#includetime.h#defineN30000voidWrong(){printf(\n=====按键错误!\n);getchar();}voidDisp(inta[]){inti;system(cls);for(i=0;iN;i++){if((i-1)%10==9)printf(\n);printf(%-7d,a[i]);}}voidInsertSort(inta[],intp)//插入排序{inti,j,temp;for(i=1;iN;i++){temp=a[i];for(j=i;j0&&a[j-1]temp;j--)a[j]=a[j-1];a[j]=temp;}}voidSelectSort(inta[],intp)//选择排序{inti,j,k;for(i=0;iN-1;i++){k=i;for(j=i+1;jN;j++)if(a[j]a[k])k=j;if(k!=i){inttemp;temp=a[k];a[k]=a[i];a[i]=temp;}}}voidBubbleSort(inta[],intp)/*冒泡排序算法*/{inti,j,temp;for(i=0;iN-1;i++){for(j=N-1;ji;j--)/*比较,找出本趟最小关键字的记录*/if(a[j]a[j-1]){temp=a[j];/*进行交换,将最小关键字记录前移*/a[j]=a[j-1];a[j-1]=temp;}}}voidcreatheap(inta[],inti,intn)//创建堆{intj;intt;t=a[i];j=2*(i+1)-1;while(j=n){if((jn)&&(a[j]a[j+1]))j++;if(ta[j]){a[i]=a[j];i=j;j=2*(i+1)-1;}elsej=n+1;}a[i]=t;}voidheapsort(inta[],intn,intp)//堆排序{inti;intt;for(i=n/2-1;i=0;i--)creatheap(a,i,n-1);for(i=n-1;i=1;i--){t=a[0];a[0]=a[i];a[i]=t;creatheap(a,0,i-1);}}voidquicksort(inta[],intn,intp){inti,j,low,high,temp,top=-1;structnode{intlow,high;}st[N];top++;st[top].low=0;st[top].high=n-1;while(top-1){low=st[top].low;high=st[top].high;top--;i=low;j=high;if(lowhigh){temp=a[low];while(i!=j){while(ij&&a[j]temp)j--;if(ij){a[i]=a[j];i++;}while(ij&&a[i]temp)i++;if(ij){a[j]=a[i];j--;}}a[i]=temp;top++;st[top].low=low;st[top].high=i-1;top++;st[top].low=i+1;st[top].high=high;}}}doubleTInsertSort(inta[],intp){inti;intb[N];for(i=0;iN;i++)b[i]=a[i];LARGE_INTEGERm_liPerfFreq={0};QueryPerformanceFrequency(&m_liPerfFreq);LARGE_INTEGERm_liPerfStart={0};QueryPerformanceCounter(&m_liPerfStart);InsertSort(b,p);LARGE_INTEGERliPerfNow={0};QueryPerformanceCounter(&liPerfNow);doubletime=liPerfNow.QuadPart-m_liPerfStart.QuadPart;time/=m_liPerfFreq.QuadPart;if(p!=6){Disp(b);getchar();}printf(\n用直接插入排序法用的时间为%f秒；,time);FILE*fp;fp=fopen(直接插入排序.txt,w);for(i=0;iN;i++)fprintf(fp,%d,b[i]);fclose(fp);return(time);}doubleTSelectSort(inta[],intp){inti;intb[N];for(i=0;iN;i++)b[i]=a[i];LARGE_INTEGERm_liPerfFreq={0};QueryPerformanceFrequency(&m_liPerfFreq);LARGE_INTEGERm_liPerfStart={0};QueryPerformanceCounter(&m_liPerfStart);SelectSort(b,p);if(p!=6){Disp(b);getchar();}LARGE_INTEGERliPerfNow={0};QueryPerformanceCounter(&liPerfNow);doubletime=liPerfNow.QuadPart-m_liPerfStart.QuadPart;time/=m_liPerfFreq.QuadPart;printf(\n用直接选择排序法用的时间为%f秒；,time);FILE*fp;fp=fopen(直接选择排序.txt,w);for(i=0;iN;i++)fprintf(fp,%d,b[i]);fclose(fp);return(time);}doubleTBubbleSort(inta[],intp){inti;intb[N];for(i=0;iN;i++)b[i]=a[i];LARGE_INTEGERm_liPerfFreq={0};QueryPerformanceFrequency(&m_liPerfFreq);LARGE_INTEGERm_liPerfStart={0};QueryPerformanceCounter(&m_liPerfStart);BubbleSort(b,p);LARGE_INTEGERliPerfNow={0};QueryPerformanceCounter(&liPerfNow);doubletime=liPerfNow.QuadPart-m_liPerfStart.QuadPart;time/=m_liPerfFreq.QuadPart;if(p!=6){Disp(b);getchar();}printf(\n用冒泡排序法用的时间为%f秒；,time);FILE*fp;fp=fopen(冒泡排序.txt,w);for(i=0;iN;i++)fprintf(fp,%d,b[i]);fclose(fp);return(time);}doubleTheapsort(inta[],intn,intp){inti;intb[N];for(i=0;iN;i++)b[i]=a[i];LARGE_INTEGERm_liPerfFreq={0};QueryPerformanceFrequency(&m_liPerfFreq);LARGE_INTEGERm_liPerfStart={0};QueryPerformanceCounter(&m_liPerfStart);heapsort(b,N,p);LARGE_INTEGERliPerfNow={0};QueryPerformanceCounter(&liPerfNow);doubletime=liPerfNow.QuadPart-m_liPerfStart.QuadPart;time/=m_liPerfFreq.QuadPart;if(p!=6){Disp(b);getchar();}printf(\n用堆排序法用的时间为%f