各類內排序算法的實現及性能的比較

時間 2019-12-12

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實驗一：實現順序表的簡單選擇排序、直接插入排序、冒泡排序、快速排序、兩路合併排序及堆排序。ios

簡單選擇.h算法

#include<iostream.h>
template<class T>
void SelectSort(T A[], int n)
{
    int small;
    for (int i-0; i<n-1;i++){
          small=i;
          for(int j=i+1;j<n;j++)
                 if(A[j]<A[small])small=j;
            Swap(A[i],A[small]);
          }
}

直接插入.h函數

#include <iostream.h>//直接插入排序
template <class T>
 void InsertSort(T A[], int n)
{
       for(int i=1; i<n; i++){
                    int j=i;
                    T temp=A[i];
                    while(j>0&&temp<A[j-1]){
                            A[j]=Al[j-1];
                            j--;
                          }
                         A[j]=temp;
  }

冒泡排序.hui

#include <iostream.h>
template <class T>
void BubbleSort(T A[], int n)
{
        int i,j,last;
        i=n-1;
        while(i>0)
        {
             last=0;
             for(j=0;j<i;j++)
             {
                 if(A[j+1]<A[j])
                  {
                         Swap(A[j],A[j+1]);
                         last=j;
                  }
           i=last;
          }
}

快速排序spa

#include<iostream.h>
template<class T>
void quick(T A[],int n)
{
       int *a;
       int top=O,right,left,j;
       a=new int[n];
       if(a==NULL) return;
       a[top++]=0;
       a[top++]=n-1;
       for(j=0;a[j]!=NULL;j++)
       {
             left=a[j++];
             right=a[j];
             if(left>right)
                   Swap(left,right);
             if(right-left<15)
             InsertSortExt(A,left,right);
             else
             {
                     a[top++]=left;
                     a[top++]=QuickSort(A,left,right)-1; 
                     a[top++]=a[top-2]+2;
                     a[top++]=right;
             }

       }
}
template<class T>

int QuickSort(T A[],int left,int right)code

{blog

int i,j; 排序

if(left<right)(io

i=left;ast

j=right+1;

do{

do i++;while(A[i]<A[left]);

do j--;while(A[j]>A[left]);

if(i<j)Swap(A[i],A[j]);

}while(i<j);

Swap(A[left),A[j]);
return j;

}

return 0;

}

template<class T>

void InsertSortExt(T A[],int left,int right)

{

for(int i=left+1; i<right; i++){

int j=i;

T temp=A[i];

while (j>0 && temp<A[j-1]){

A[j]=A[j-1]; j--;

}

A[j]=temp;

}

合併排序.h

#include <iostream.h>
template<class T>
void Merge(T A[],int i1,int j1,int i2,int j2)
{
    T *Temp=newT[j2-i1+1];
    int i=i1,j=i2,k=0;
    while(i<=j1&&j<=j2)
                if(A[i]<=A[j])
                      Temp[k++]=A[i++];
    else                     Temp[k++]=A[j++];
           while(i<=j1)Temp[k++]=A[i++];
           while(j<=j2)Temp[k++]=A[j++];
            for(i=0;i<k;i+t)A[i1++]=Temp[il;
            delete [] Temp; 
       }
template<class T>
void MergeSort(T A[], int n) {
         int i1,j1,i2,j2;
         int size=1; 
                       while(size<n){ 
i1=0;
while(i1+size<n)[
i2=i1+size;
j1=i2-1;
if(i2+size-1>n-1)
j2=n-1;
else j2=i2+size-1;
Merge(A,i1,j1,i2,j2);
i1=j2+1;
}
size*=2;
}
}

實驗二：編寫算法，利用隨機函數，在文件中隨機產生n個關鍵字。

實驗三：編寫程序，分別實現排序算法。分別驗證各類算法

#include<iostream.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> template<class T> void Swap(T &a,T &b) { T temp=a; a=b; b=temp; } template<class T> void SelectSort(T A[],int n) //簡單選擇排序 { int small; for(int i=0;i<n-1;i++) { small=i; for(int j=i+1;j<n;j++) if(A[j]<A[small]) small=j; Swap(A[i],A[small]); } } template<class T> void InsertSort(T A[],int n) //直接插入排序 { for(int i=1;i<n;i++) { int j=i; T temp=A[j]; while(j>0&&temp<A[j-1]) { A[j]=A[j-1]; j--; } A[j]=temp; } } template<class T> void BubbleSort(T A[],int n) //冒泡排序 { int i,j,last; i=n-1; while(i>0) { last=0; for(j=0;j<i;j++) if(A[j+1]<A[j]) { Swap(A[j],A[j+1]); last=j; } i=last; } } template<class T> void QuickSort(T A[],int n) //快速排序 { QSort(A,0,n-1); } template<class T> void QSort(T A[],int left,int right) { int i,j; if(left<right) { i=left; j=right+1; do { do i++;while (A[i]<A[left]); do j--;while (A[j]>A[left]); if(i<j) Swap(A[i],A[j]); }while(i<j); Swap(A[left],A[j]); QSort(A,left,j-1); QSort(A,j+1,right); } } template<class T> void GQuickSort(T A[],int n) //改進的快速排序 { GQSort(A,0,n-1); } template<class T> void GQSort(T A[],int left,int right) { int i,j; if(right>=9) { if(left<right) { i=left; j=right+1; do { do i++;while (A[i]<A[left]); do j--;while (A[j]>A[left]); if(i<j) Swap(A[i],A[j]); }while(i<j); Swap(A[left],A[j]); QSort(A,left,j-1); QSort(A,j+1,right); } } else { InsertSort(A,right-left+1); return ; } } template<class T> void Merge(T A[],int i1,int j1,int i2,int j2) //兩路合併排序 { T* Temp=new T[j2-i1+1]; int i=i1,j=i2,k=0; while(i<=j1&&j<=j2) { if(A[i]<=A[j]) Temp[k++]=A[i++]; else Temp[k++]=A[j++]; } while (i<=j1) Temp[k++]=A[i++]; while(j<=j2) Temp[k++]=A[j++]; for(i=0;i<k;i++) A[i1++]=Temp[i]; delete[] Temp; } template<class T> void MergeSort(T A[],int n) { int i1,j1,i2,j2; int size=1; while(size<n) { i1=0; while(i1+size<n) { i2=i1+size; j1=i2-1; if(i2+size-1>n-1) j2=n-1; else j2=i2+size-1; Merge(A,i1,j1,i2,j2); i1=j2+1; } size*=2; } } int main() { clock_t start,finish; srand(time(NULL)); int n=1000; int *a=new int[n]; int *b=new int[n]; int *c=new int[n]; int *d=new int[n]; int *e=new int[n]; int *f=new int[n]; cout<<"待排序序列爲:"<<endl; for(int i=0;i<n;i++) { a[i]=rand()%91; cout<<a[i]<<" "; b[i]=a[i]; c[i]=a[i]; d[i]=a[i]; e[i]=a[i]; f[i]=a[i]; } cout<<endl; start=clock(); SelectSort(a,n); cout<<"通過簡單選擇排序後的序列爲:"<<endl; for(i=0;i<n;i++) cout<<a[i]<<" "; cout<<endl; finish=clock(); cout<<"開始時間爲:"<<start<<" "<<"結束時間爲:"<<finish<<" "<<"持續時間爲:"<<(double)(finish - start)/ CLOCKS_PER_SEC<<endl; start=clock(); InsertSort(b,n); cout<<"通過直接插入排序後的序列爲:"<<endl; for(i=0;i<n;i++) cout<<b[i]<<" "; cout<<endl; finish=clock(); cout<<"開始時間爲:"<<start<<" "<<"結束時間爲:"<<finish<<" "<<"持續時間爲:"<<(double)(finish - start)/ CLOCKS_PER_SEC<<endl; start=clock(); BubbleSort(c,n); cout<<"通過冒泡排序後的序列爲:"<<endl; for(i=0;i<n;i++) cout<<c[i]<<" "; cout<<endl; finish=clock(); cout<<"開始時間爲:"<<start<<" "<<"結束時間爲:"<<finish<<" "<<"持續時間爲:"<<(double)(finish - start)/ CLOCKS_PER_SEC<<endl; start=clock(); QuickSort(d,n); cout<<"通過快速排序後的序列爲:"<<endl; for(i=0;i<n;i++) cout<<d[i]<<" "; cout<<endl; finish=clock(); cout<<"開始時間爲:"<<start<<" "<<"結束時間爲:"<<finish<<" "<<"持續時間爲:"<<(double)(finish - start)/ CLOCKS_PER_SEC<<endl; start=clock(); MergeSort(e,n); cout<<"通過兩路合併排序後的序列爲:"<<endl; for(i=0;i<n;i++) cout<<e[i]<<" "; cout<<endl; finish=clock(); cout<<"開始時間爲:"<<start<<" "<<"結束時間爲:"<<finish<<" "<<"持續時間爲:"<<(double)(finish - start)/ CLOCKS_PER_SEC<<endl; start=clock(); GQuickSort(f,n); cout<<"通過改進後的快速排序後的序列爲:"<<endl; for(i=0;i<n;i++) cout<<f[i]<<" "; cout<<endl; finish=clock(); cout<<"開始時間爲:"<<start<<" "<<"結束時間爲:"<<finish<<" "<<"持續時間爲:"<<(double)(finish - start)/ CLOCKS_PER_SEC<<endl; return 0; }