数据结构实验八:快速排序
更新时间:2023-08-31 04:54:01 阅读量: 教育文库 文档下载
几乎是满分,自己的报告
HUNANUNIVERSITY
课程实验报
告
题 目:快速排序
学生姓名
学生学号
专业班级 指导老师 李晓鸿 完 成 日 期 2 0 1 5年 1月 7日
几乎是满分,自己的报告
一、需求分析
1.程序的功能
由用户输入任务件数和任务时间,使用快速排序,输出使得所有任务等待时间最小的序列。
2.输入的形式
本程序由用户输入任务总数以及每个任务所花时间,中间用空格或换行隔开,任务总数必须为正整数。
请输入任务总数:
请输入各个任务所花时间:
3.输出形式
在对这些任务所花时间进行快速排序后,将这些数据从小到大输出任务时间。
任务所花时间的排序如下:
4.测试数据
1.请输入任务总数:
9
请输入各个任务所花时间:
5 3 4 2 6 1 5 7 3
任务所花时间从小到大的排序如下:
几乎是满分,自己的报告
123345567
2.请输入任务总数:
10
请输入各个任务所花时间:
6 5 1 2 3 5 4 8 6 1
任务所花时间从小到大的排序如下:
1 1 2 3 4 5 5 6 6 8
3.请输入任务总数:
6
请输入各个任务所花时间:
10 10 19 45 23 5
任务所花时间从小到大的排序如下:
5 10 10 19 23 45
4.请输入任务总数:
8
请输入各个任务所花时间:
8 7 6 5 4 3 2 1
任务所花时间从小到大的排序如下:
1 2 3 4 5 6 7 8
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5.请输入任务总数:
10
请输入各个任务所花时间:
2 4 6 8 1 0 12 14 26 15
任务所花时间从小到大的排序如下:
0 1 2 4 6 8 12 14 15 26
二、概要设计
1.抽象数据类型
将每一个元素储存在一个有序并且有限的序列中,每一个元素都有一个自己的位置,也都有一个数据类型,所以使用线性表来储存各个任务所花的时间。
2.ADT
ADT alist
{
数据对象:定义线性表的最大储存元素maxsize;
当前储存元素数listsize;
数据关系:若listsize=0,则线性表没有元素,为空;
基本操作:alist(int n)//构造函数
~alist()//析构函数
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bool append(int a)//增加元素
}
3.算法的基本思想
设要排序的线性表中元素是A[0]……A[N-1],首先通过时间函数余作为关键数据piot,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,通过前后指针的移动,实现快速排序。再将piot值左右两边的线性表进行快速排序,直到需要快速排序的线性表只有1个元素。
4.程序基本流程
程序分为三个模块:
输入模块:由用户读入任务总数n以及各个任务所花时间; 排序模块:对这些时间进行快速排序;
输出模块:输出排序后的序列。
三.详细设计
1.物理数据类型
由于线性表长度已知,并且进行大量的交换操作,所以使用顺序表来实现。
顺序表的伪代码 class alist
{
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public:
int maxsize;
int listsize;
int* listarry;
alist(int n) {
maxsize = n; listsize = 0;
listarry = new int[maxsize];
}
~alist()
{
delete[]listarry;
}
bool append(int a)
{
if (listsize == maxsize)return false;
listarry[listsize++] = a;
return true;
}};
2.详细设计
获取piot值——partation——quicksort
获取piot值:获取随机数,通过随机数获得piot值。为了防止随机数大于所有数,对随机数就行求余,对求余后的值加1(防止左边界为0,右边界为1的情况,(r+l)/2==0).
int findpiot(int a, int b)
{
srand(time(0));
int n = rand() % ((a+b)/2+1);
return n;
}
partation(划分):开始参数l.r紧挨要分割子线性表的实际边界。每一轮执行外层do循环时,l和r都将向的线性表中间移动,若在移动过程中,l遇到比piot值大的值就停止,l遇到比piot小的就
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停止,交换l和r所对应的值,再次移动,直到它们交叉为止。 int partition(int l, int r, int &pivot)
{ do
{
while (listarry[++l]< pivot);
while ((r != 0) && (listarry[--r]> pivot));
swap( l, r);
} while (l < r);
swap( l, r);
return l;
}
quicksort(快速排序):通过递归,获取piot值后,对线性表从位置i到位置j进行一次划分,通过k值获得排序后poit值所在位置,对起始位置i到k和k+1到末尾j再次快速排序。
void qsort( int i, int j) { if (j <= i) return; int pivotindex = findpiot( i, j); int k = partition(i - 1, j, listarry[j]); swap( k, j); qsort( i, k - 1); qsort( k + 1, j);
}
3.算法的时空分析及改进设想
最好情况O(nlogn),最差情况(n^2)
4.输入和输出的格式
输入:
输入任务数量,任务时间:
请输入任务数: .....
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请输入任务时间: ......
cout <<"输入任务数\n"; cin >> n;
alist a(n);
cout <<"输入任务时间\n";
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cin >> temp;
a.append(temp);
}
输出:
任务所花时间排序如下:
.........
cout <<"任务所花时间排序如下\n";
for (int i = 0; i < n; i++)
cout << a.listarry[i] <<"";
cout << endl;
四.测试结果
测试1
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测试2
测试
3
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测试4
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测试5
五.试验心得
书上快速排序十分详细,用抽象数据类型做也就多了定义类。
六.附录 #include"iostream"
#include"time.h"
using namespace std;
class alist
{
public:
int maxsize;
int listsize;
int* listarry;
alist(int n)
{
maxsize = n;
listsize = 0;
listarry = new int[maxsize];
}
~alist()
{
delete[]listarry;
}
bool append(int a)
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{
if (listsize == maxsize)return false; listarry[listsize++] = a;
return true;
}
int findpiot(int a, int b)
{
srand(time(0));
int n = rand() % ((a+b)/2);
return n;
}
int partition(int l, int r, int &pivot)
{
do
{
while (listarry[++l]< pivot);
while ((r != 0) && (listarry[--r]> pivot)); swap( l, r);
} while (l < r);
swap( l, r);
return l;
}
void qsort( int i, int j)
{
if (j <= i)
return;
int pivotindex = findpiot( i, j);
int k = partition(i - 1, j, listarry[j]); swap( k, j);
qsort( i, k - 1);
qsort( k + 1, j);
}
void swap( int a, int b)
{
int temp;
temp = listarry[a];
listarry[a] = listarry[b];
listarry[b] = temp;
}
};
int main()
{
int n,temp;
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} cout <<"输入任务数\n"; cin >> n; alist a(n); cout <<"输入任务时间\n"; for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> temp; a.append(temp); } cout << endl; a.qsort(0, n - 1); cout <<"任务所花时间排序如下\n"; for (int i = 0; i < n; i++) cout << a.listarry[i] <<""; cout << endl; system("pause"); return 0;
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