1、内部排序算法比较班级： 姓名： 学号： 完成日期：题目：试通过随机数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数，以取得直观感受。一需求分析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 100；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。二概要设计1.主界面设计对六种内部排序算法进行比较，可通过随机数程序产生几组数，要求用户手动输
2、入产生随机数的个数。运行界面如图所示：选择 1 运行程序，选择 2 退出程序2存储结构设计本程序采用顺序表结构，具体结构定义如下：typedef struct int key; ElemType;typedef struct ElemType *elem;int length;SqList;3.系统功能设计1）分配内存空间。创建顺序表2）利用伪随机数产生程序产生随机数，作为程序运行的数据3）实现每种排序算法的功能函数三模块设计1.模块设计主程序模块2.系统子程序及功能设计本系统共设置 13 个函数，其中包括主函数。各函数名及功能说明如下。1） void addlist(SqList ElemT
3、ype;typedef struct ElemType *elem;int length;SqList;2.全局变量定义int bj1=0,yd1=0,bj2=0,yd2=0,bj3=0,yd3=0,bj4=0,yd4=0,bj5=0,yd5=0,bj6=0,yd6=0;/记录每种算法的比较，移动次数int n；/随机数的个数2.系统主要子程序详细设计（1）主函数设计模块主要是输入数据，以及程序界面的设计，调用系统的各个子程序，并输出结果。 （详见源程序）（2）随机数产生模块利用伪随机数产生程序产生数据，并存储到顺序表中。void random(SqList static bool first
4、=true;if(first)srand(time(0);first=false;/使每次产生的随机数不同for(int i=1;i30000)goto a;+L.length;（3）排序算法模块实现冒泡排序，直接插入排序，简单选择排序，快速排序，希尔排序以及堆排序的算法。（祥见源程序）五测试分析运行程序后，得到如图所示：输入：1输入：100选择 1 重复上述步骤，输入 150，200，250，300 得到另外四个结果：退出程序，请选择：2结果分析：冒泡排序，直接插入排序以及简单选择排序比较次数较多，快速排序，希尔排序及堆排序比较次数较少；并可得冒泡排序和直接插入排序相对较稳定，其他四种内部排
5、序为不稳定排序。六源程序清单#include“iostream“#include“stdio.h“#include“stdlib.h“#include“string.h“#include“time.h“using namespace std;#define LIST_INIT_SIZE 50000int bj1=0,yd1=0,bj2=0,yd2=0,bj3=0,yd3=0,bj4=0,yd4=0,bj5=0,yd5=0,bj6=0,yd6=0,n;/yd，bj 为记录关键字比较和移动的次数typedef struct int key; ElemType;typedef struct Elem
6、Type *elem;int length;SqList;void addlist(SqList scanf(“%d“,if(n50000)printf(“超出范围重新输入!n“);goto a;L.elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType);if(!L.elem)exit(0);void random(SqList static bool first=true;if(first)srand(time(0);first=false;/使输入相同个数时每次产生的随机数不同for(int i=1;i30000)goto a;+L.l
7、ength;void memory(SqList for(int i=1;iL.elemj+1.key)L.elem0.key=L.elemj.key;L.elemj.key=L.elemj+1.key;L.elemj+1.key=L.elem0.key;yd1+=3;void InsertSort(SqList for(i=2;i=pivotkey)-high;L.elemlow=L.elemhigh;bj4+;yd4+;while (lowL.elemj.key)k=j;bj5+;if(i!=k)L.elem0.key=L.elemi.key;L.elemi.key=L.elemk.key
8、;L.elemk.key=L.elem0.key;yd5+=3;w+;d=d/2;w=1;void HeapAdjust(SqList rc.elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType);if(!rc.elem)exit(0);int j;rc.elem0=L.elems;for(j=2*s;j0;-i)HeapAdjust(L,i,L.length);for(i=L.length;i1;-i)L.elem1=L.elemi;yd6+=3;HeapAdjust(L,1,i-1);void main()SqList L,M;int
9、a;M.elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType);if(!M.elem)exit(0);a:cout“ -内部排序算法比较-n“; cout“*欢迎使用*n“;cout“*(1)运行程序*n“;cout“*(2)退出系统*n“;coutendl;cout“请选择:“;scanf(“%d“,switch(a)case 1:system(“cls“);addlist(L);break;case 2:cout“谢谢使用“;exit(0);break;random(L);memory(M,L);BubbleSort(M);memory
10、(M,L);InsertSort(M);memory(M,L);SelectSort(M);memory(M,L);QuickSort(M);memory(M,L);ShellSort(M);memory(M,L);HeapSort(L);cout“ *比较次数*移动次数*n“;cout“冒泡排序： “bj1“ “yd1endl;cout“直接插入： “bj2“ “yd2endl;cout“简单选择: “bj3“ “yd3endl;cout“快速排序: “bj4“ “yd4endl;cout“希尔排序: “bj5“ “yd5endl;cout“堆排序 : “bj6“ “yd6endl;coutendl;goto a;七用户手册（1）本程序执行文件为“内部排序算法比较.exe” 。（2）采用伪随机数程序产生随机数作为排序的数据。（3）用户只需按提示选择程序功能，并输入随机数个数即可得到结果，而且可以选择继续运行程序或者退出程序。
