数据结构实验报告记录(四)：实现典型的排序算法
数据结构实验报告记录(四)：实现典型的排序算法
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
佛山科学技术学院
实验报告
课程名称数据结构
实验项目实现典型的排序算法
专业班级 10网络工程2 姓名张珂卿学号 2010394212
指导教师成绩日期 2011.11.27
一、实验目的
1．掌握排序的基本概念；
2．熟悉排序中使用的存储结构，掌握多种排序算法，如堆排序、希尔排序、快速排序算法等。
二、实验内容
1．几种典型的排序算法；
2．计算不同的排序算法的时间复杂度；
3．判定某种排序算法是否稳定的标准。
三、实验原理
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。
四、实验步骤
1．输入记录的基本结点与信息，选用相关的存储结构，完成记录的存储、输入的初始化工作。
2．选择“直接插入排序”，“希尔排序”，“快速排序”，“简单选择排序”和“堆排序”几种排序中的任意三种排序，编程实现排序算法。用菜单形式选择排序方法，并显示排序过程和排序结果。
3．计算排序算法的时间复杂度并进行稳定性分析。
五、程序源代码及注释
#include"iostream"
using namespace std;
#define MAX_NO_OF_KEY 8
#define RADIX 10 //关键字基数
#define MAX_SPACE 1000
typedef struct
{
int keys[MAX_NO_OF_KEY];//关键字
int data;//其他数据项
int next;
}SLCell;
typedef struct
{
SLCell r[MAX_SPACE];//静态链表可利用空间
int keynum;//记录的当前关键字个数
int recnum;//静态链表的当前长度
}SLList;
typedef int ArrType[RADIX];//指针数组类型
int len;//数组长度
//插入排序
void DirectInsertSort(int Elem_Arr[])
{
int i,j;
for(i=2;i { Elem_Arr[0]=Elem_Arr[i]; for(j=i-1;j>=1;j--) if(Elem_Arr[0] Elem_Arr[j+1]=Elem_Arr[j]; else break; Elem_Arr[j+1]=Elem_Arr[0]; } } //希尔排序 void ShellInsert(int Elem_Arr[],int add)//add为某趟希尔排序的增量{ int i,j; for(i=add+1;i { Elem_Arr[0]=Elem_Arr[i]; for(j=i-add;j>0&&Elem_Arr[j]>Elem_Arr[0]; j-=add) Elem_Arr[j+add]=Elem_Arr[j]; Elem_Arr[j+add]=Elem_Arr[0]; } } void ShellSort(int Elem_Arr[]) { int t; cout<<"请输入增量数组元素个数："< cin>>t; int *dlta=new int[t]; cout<<"请依次输入增量数组元素："< for(int i=0;i cin>>dlta[i]; for(int k=0;k ShellInsert(Elem_Arr,dlta[k]);//一趟增量为dlta[k]的插入排序 } //快速排序 int Partition(int Elem_Arr[],int i,int j)//实现一分为二,pivotkey为枢轴变量{ int pivotkey; pivotkey=Elem_Arr[i]; while(i { while(i --j; Elem_Arr[i]=Elem_Arr[j]; while(i ++i; Elem_Arr[j]=Elem_Arr[i]; } Elem_Arr[i]=pivotkey; return i; }//Partition void QSort(int Elem_Arr[],int low,int high) { int pivotloc; if(low { QSort(Elem_Arr,low,pivotloc-1); QSort(Elem_Arr,pivotloc+1,high); } } void QuickSort(int Elem_Arr[]) { QSort(Elem_Arr,1,len-1); } //简单选择排序 int SelectMin(int Elem_Arr[],int i) { int min=i; for(int j=i+1;j if(Elem_Arr[min]>Elem_Arr[j]) min=j; return min; } void SelectSort(int Elem_Arr[]) { int t,j; for(int i=1;i { j=SelectMin(Elem_Arr,i); if(i!=j) { t=Elem_Arr[i]; Elem_Arr[i]=Elem_Arr[j]; Elem_Arr[j]=t; } } }//SelectSort //堆排序 void HeapAdjust(int Elem_Arr[],int i,int m) { Elem_Arr[0]=Elem_Arr[i]; for(int j=2*i;j<=m;j*=2) { if(j ++j; if(Elem_Arr[0]>Elem_Arr[j]) break; i=j; } Elem_Arr[i]=Elem_Arr[0]; } void HeapSort(int Elem_Arr[]) { for(int i=(len-1)/2;i>0;--i) HeapAdjust(Elem_Arr,i,len-1); for(i=len-1;i>1;--i) { Elem_Arr[0]=Elem_Arr[i]; Elem_Arr[i]=Elem_Arr[1]; Elem_Arr[1]=Elem_Arr[0]; HeapAdjust(Elem_Arr,1,i-1); } } //归并排序 void Merge(int Elem_Arr1[],int Elem_Arr[],int i,int m,int n) //将有序的SR[i..m]和SR[m+1..n]归并为有序的TR[i..n] { int j,k; for(j=m+1,k=i;i<=m&&j<=n;++k) { //将SR中记录由小到大地并入TR if(Elem_Arr1[i] Elem_Arr[k]=Elem_Arr1[i++]; else Elem_Arr[k]=Elem_Arr1[j++]; } if(i<=m) //TR[k..n]=SR[i..m];将剩余的SR[i..m]复制到TR while(k<=n&&i<=m) Elem_Arr[k++]=Elem_Arr1[i++]; if(j<=n) //将剩余的SR[j..n]复制到TR while(k<=n&&j<=n) Elem_Arr[k++]=Elem_Arr1[j++]; } void MSort(int Elem_Arr1[],int Elem_Arr[],int s,int t) //将SR[s..t]归并排序为TR1[s..t] { int m; int TR2[20]; if(s==t) else { m=(s+t)/2; //将SR[s..t]平分为SR[s..m]和SR[m+1..t] MSort(Elem_Arr1,TR2,s,m); //递归地将SR[s..m]归并为有序的TR2[s..m] MSort(Elem_Arr1,TR2,m+1,t); //将SR[m+1..t]归并为有序的TR2[m+1..t] Merge(TR2,Elem_Arr,s,m,t); //将TR2[s..m]和TR2[m+1..t]归并到TR1[s..t] } } void MergeSort(int Elem_Arr[]) //对顺序表L作归并排序。 { int *Elem_Arr1=new int [len]; for(int i=0;i Elem_Arr1[i]=Elem_Arr[i]; MSort(Elem_Arr1,Elem_Arr,1,len-1); } //基数排序 int succ(int f[],int j) { int k=j; for(j;j<10;j++) if(f[j]!=0) break; else k++; if(j<10) return k; else return 0; } void CreateL(SLList &L) { cout<<"请依次输入元素："< for(int i=1;i<=L.recnum;i++) { cin>>L.r[i].data; L.r[i].keys[0]=L.r[i].data%10; L.r[i].keys[1]=(L.r[i].data%100-L.r[i].keys[0])/10; L.r[i].keys[2]=L.r[i].data/100; } } void Distribute(SLList &L,int i,ArrType &f,ArrType &e) { // 算法10.15 // 本算法按第i个关键字keys[i]建立RADIX个子表， // 使同一子表中记录的keys[i]相同。f[0..RADIX-1]和e[0..RADIX-1] // 分别指向各子表中第一个和最后一个记录。 int j,p; for(j=0;j { f[j]=0; e[j]=0; }// 各子表初始化为空表 for(p=L.r[0].next;p!=0;p=L.r[p].next) { j=L.r[p].keys[i]; // 将记录中第i个关键字映射到[0..RADIX-1]， if(f[j]==0) f[j]=p; else L.r[e[j]].next=p; e[j]=p; // 将p所指的结点插入第j个子表中} } // Distribute void Print_SLList(SLList L,int i) { for(int p=L.r[0].next;p!=0;p=L.r[p].next) cout< } void Collect(SLList &L,ArrType f,ArrType e) { // 本算法按keys[i]自小至大地将f[0..RADIX-1]所指各子表依次链接成// 一个链表，e[0..RADIX-1]为各子表的尾指针 int t,j=0; j=succ(f,j); L.r[0].next=f[j];// L.r[0].next指向第一个非空子表中第一个结点 t=e[j]; j++; j=succ(f,j); while(j!=0&&f[j]!=0) { // 找下一个非空子表// 链接两个非空子表 L.r[t].next=f[j]; t=e[j]; j++; j=succ(f,j); if(succ(f,j)==0) break; } L.r[t].next=0; // t指向最后一个非空子表中的最后一个结点 void RadixSort(SLList &L) { // L是采用静态链表表示的顺序表。对L作基数排序，使得L成为按关键字自小到大的有序静态链表，L.r[0]为头结点。 int i; ArrType f,e; L.keynum=3; cout<<"请输入所需排序元素个数(当前记录关键字个数<=3)："< cin>>L.recnum; CreateL(L); for(i=1;i<=L.recnum;++i) L.r[i-1].next=i; L.r[L.recnum].next=0; // 将L改造为静态链表 for(i=0;i { Distribute(L,i,f,e); // 第i趟分配 Collect(L,f,e); // 第i趟收集 } cout<<"基数排序结果为："< Print_SLList(L,i); } void CreatElem_Arr(int Elem_Arr[]) { cout<<"请依次输入元素："< for(int i=1;i cin>>Elem_Arr[i]; } void ShowElem_Arr(int Elem_Arr[]) { for(int i=1;i cout< } void operate(int Elem_Arr[]) { int a,b,c; cout<<"直接排序请输入数字1"< cout<<"希尔排序请输入数字2"< cout<<"快速排序请输入数字3"< cout<<"——————————————————"< cin>>a; if(a==1) int NO; cout<<"请输入需要排序元素个数："< cin>>NO; len=NO+1; Elem_Arr=new int [len]; CreatElem_Arr(Elem_Arr); DirectInsertSort(Elem_Arr); cout<<"直接排序结果为："< ShowElem_Arr(Elem_Arr); } else if(a==2) { int NO; cout<<"请输入需要排序元素个数："< cin>>NO; len=NO+1; Elem_Arr=new int [len]; CreatElem_Arr(Elem_Arr); ShellSort(Elem_Arr); cout<<"希尔排序结果为："< ShowElem_Arr(Elem_Arr); } else if(a==3) { int NO; cout<<"请输入需要排序元素个数："< cin>>NO; len=NO+1; Elem_Arr=new int [len]; CreatElem_Arr(Elem_Arr); QuickSort(Elem_Arr); cout<<"快速排序结果为："< ShowElem_Arr(Elem_Arr); } else if(a==4) { int NO; cout<<"请输入需要排序元素个数："< cin>>NO; len=NO+1; Elem_Arr=new int [len]; CreatElem_Arr(Elem_Arr); SelectSort(Elem_Arr); cout<<"简单选择排序结果为："< ShowElem_Arr(Elem_Arr); else if(a==5) { int NO; cout<<"请输入需要排序元素个数："< cin>>NO; len=NO+1; Elem_Arr=new int [len]; CreatElem_Arr(Elem_Arr); HeapSort(Elem_Arr); cout<<"堆排序结果为："< ShowElem_Arr(Elem_Arr); } else if(a==6) { int NO; cout<<"请输入需要排序元素个数："< cin>>NO; len=NO+1; Elem_Arr=new int [len]; CreatElem_Arr(Elem_Arr); MergeSort(Elem_Arr); cout<<"归并排序结果为："< ShowElem_Arr(Elem_Arr); } else if(a==7) { SLList L; RadixSort(L); } else cout<<"输入错误！"< cout<<"————————————————————————————————————————"< cout<<"操作完毕，请输入“1”返回主菜单，否则请按其他任意键退出！"< cout<<"————————————————————————————————————————"< cin>>c; if(c==1) operate(Elem_Arr); } void main() { int *Elem_Arr; operate(Elem_Arr); } 程序结果截图: 六、实验结果分析及实验体会 通过这次数据结构我感觉自己收获还是挺多的，这次实验课做的课题是实现典型的排序算法，我最大的收获是感受到了计算机的真正运行原理，用这些代码来代替人为地工作，很久以前我觉得这是不可思议的事情，但是我今天竟然也做到了。这次数据结构实验课，激发了我对学习的积极性，从程序编写，整理资料到完整运行，最后做调试的过程中，感觉到自己所学习的专业课也并不是那么枯燥乏味，并且明白了之前学不太好的原因，这门课确实需要以后不断的思考和实践，才可以逐渐提高自己专业课汲取知识的能力。 算法设计与分析基础 实验报告 应用数学学院 二零一六年六月 实验一插入排序算法 一、实验性质设计 二、实验学时14学时 三、实验目的 1、掌握插入排序的方法和原理。 2、掌握java语言实现该算法的一般流程。 四、实验内容 1、数组的输入。 2、输入、输出的异常处理。 3、插入排序的算法流程。 4、运行结果的输出。 五、实验报告 Ⅰ、算法原理 从左到右扫描有序的子数组，直到遇到一个大于（或小于）等于A[n-1]的元素，然后就把A[n-1]插在该元素的前面（或后面）。 插入排序基于递归思想。 Ⅱ、书中源代码 算法InsertionSort（A[0..n-1]） //用插入排序对给定数组A[0..n-1]排序 //输入：n个可排序元素构成的一个数组A[0..n-1] //输出：非降序排列的数组A[0..n-1] for i ←1 to n-1 do v ← A[i] j ← i-1 while j ≥0and A[j] > v do A[j+1] ← A[j] j ← j-1 A[j+1] ← v Ⅲ、Java算法代码： import java.util.*; public class Charu { public static void main(String[] args) { int n = 5; int a[] = new int[n]; int s = a.length; int i = 0, j = 0, v = 0; System.out.println("请输入若干个数字："); Scanner sc = new Scanner(System.in); try { while (i < s) { a[i] = sc.nextInt(); i++; } for (i = 1; i 《数据结构与算法》课程实验报告（6） 实验题目：实验6：至少三种排序算法的程序实现 一、实验目的 1．掌握简单插入排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序、堆排序以及归并排序的算法并加以应用。 2．对各种查找、排序技术的时间、空间复杂性有进一步认识。 二、实验要求 1．认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。 2．编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。 3．整理并上交实验报告。 三、实验内容 编写程序实现下述六种算法至少三种，并用以下无序序列加以验证：49，38，65，97，76，13，27，49 1．简单插入排序 2．希尔排序 3. 冒泡排序 4．快速排序 5．归并排序 6．堆排序 四、源代码与结果： 1、简单插入排序： 源代码： #include 常见排序算法的实现(一)→插入排序 插入排序是最简单最直观的排序算法了，它的依据是：遍历到第N个元素的时候前面的N-1个元素已经是排序好的了，那么就查找前面的N-1个元素把这第N 个元素放在合适的位置，如此下去直到遍历完序列的元素为止。 算法的复杂度也是简单的，排序第一个需要1的复杂度，排序第二个需要2的复杂度，因此整个的复杂度就是 1 + 2 + 3 + …… + N = O（N ^ 2）的复杂度。[详细内容] void insert_sort(int s[],int n) { int i,j,temp; for(i=1;i 《数据结构》实验报告排序实验题目： 输入十个数，从插入排序，快速排序，选择排序三类算法中各选一种编程实现。 实验所使用的数据结构内容及编程思路： 1. 插入排序：直接插入排序的基本操作是，将一个记录到已排好序的有序表中，从而得到一个新的，记录增一得有序表。 一般情况下，第i 趟直接插入排序的操作为：在含有i-1 个记录的有序子序列r[1..i-1 ]中插入一个记录r[i ]后，变成含有i 个记录的有序子序列r[1..i ]；并且，和顺序查找类似，为了在查找插入位置的过程中避免数组下标出界，在r [0]处设置哨兵。在自i-1 起往前搜索的过程中，可以同时后移记录。整个排序过程为进行n-1 趟插入，即：先将序列中的第一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序列为止。 2. 快速排序：基本思想是，通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。 假设待排序的序列为{L.r[s] ,L.r[s+1],…L.r[t]}, 首先任意选取一个记录 （通常可选第一个记录L.r[s]）作为枢轴（或支点）（PiVOt ）,然后按下述原则重新排列其余记录：将所有关键字较它小的记录都安置在它的位置之前，将所有关键字较大的记录都安置在它的位置之后。由此可以该“枢轴”记录最后所罗的位置i 作为界线，将序列{L.r[s] ，… ，L.r[t]} 分割成两个子序列{L.r[i+1],L.[i+2], …,L.r[t]}。这个过程称为一趟快速排序，或一次划分。 一趟快速排序的具体做法是：附设两个指针lOw 和high ，他们的初值分别为lOw 和high ，设枢轴记录的关键字为PiVOtkey ，则首先从high 所指位置起向前搜索找到第一个关键字小于PiVOtkey 的记录和枢轴记录互相交换，然后从lOw 所指位置起向后搜索，找到第一个关键字大于PiVOtkey 的记录和枢轴记录互相 交换，重复这两不直至low=high 为止。 具体实现上述算法是，每交换一对记录需进行3 次记录移动(赋值)的操作。而实际上， 数据结构与算法设计 实验报告 （2016 — 2017 学年第1 学期） 实验名称： 年级： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 成都信息工程大学通信工程学院 一、实验目的 验证各种简单的排序算法。在调试中体会排序过程。 二、实验要求 （1）从键盘读入一组无序数据，按输入顺序先创建一个线性表。 （2）用带菜单的主函数任意选择一种排序算法将该表进行递增排序，并显示出每一趟排序过程。 三、实验步骤 1、创建工程（附带截图说明） 2、根据算法编写程序（参见第六部分源代码） 3、编译 4、调试 四、实验结果图 图1-直接输入排序 图2-冒泡排序 图3-直接选择排序 五、心得体会 与哈希表的操作实验相比，本次实验遇到的问题较大。由于此次实验中设计了三种排序方法导致我在设计算法时混淆了一些概念，设计思路特别混乱。虽然在理清思路后成功解决了直接输入和直接选择两种算法，但冒泡 排序的算法仍未设计成功。虽然在老师和同学的帮助下完成了冒泡排序的算法，但还需要多练习这方面的习题，平时也应多思考这方面的问题。而且，在直接输入和直接选择的算法设计上也有较为复杂的地方，对照书本做了精简纠正。 本次实验让我发现自己在算法设计上存在一些思虑不周的地方，思考问题过于片面，逻辑思维能力太过单薄，还需要继续练习。 六、源代码 要求：粘贴个人代码，以便检查。 #include 学号：044120108 中国地质大学长城学院 实践课程设计 题目编程实现排序算法 学院中国地质大学长城学院 专业电子信息工程 班级电子1201 姓名李月朋 指导教师李润亚 2014 年12 月31 日 一、实验目的 ⑴掌握排序的基本概念⑵熟悉排序中使用的存储结构，掌握多种排序算法，如堆排序、希尔排序、快速排序算法等。 二、实验要求 ⑴几种典型的排序算法⑵计算不同的排序算法的时间复杂性⑶判定某种排序算法是否稳定的标准。 三、实验方法内容 1. 主要内容 本课程设计一共设计到五种排序算法。这五种算法共包括：直接插入排序法，Shell希尔排序法，直接选择排序法，冒泡排序法，快速排序法等。 2. 算法设计及算法流程 （一）、直接插入排序的作法是：每次从无序表中取出第一个元素，把它插入到有序表的合适位置，使有序表仍然有序。第一次比较前两个数，然后把第二个数按大小插入到有序表中；第二次把第三个数据与前两个数从前向后扫描，把第三个数按大小插入到有序表中；依次进行下去，进行了(n-1)趟扫描以后就完成了整个排序过程。直接插入排序属于稳定的排序，时间复杂性为O(n^2)，空间复杂度为O(1)。直接插入排序是由两层嵌套循环组成的，外层循环标识并决定待比较的数值，内层循环为待比较数值确定其最终位置。将待比较的数值与它的前一个数值进行比较，即外层循环是从第二个数值开始的。当前一数值比待比较数值大的情况下继续循环比较，直到找到比待比较数值小的并将待比较数值置入其后一位置，结束本次循环。需用一个存储空间来保存当前待比较的数值。每一步将一个待排序的记录按其关键字的大小插到前面已经排序的序列中的适当位置，直到全部记录插入完毕为止。 （二）、Shell排序法：先取一个小于n的整数d1作为第一个增量，把全部记录分成d1个组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插入排序；然后，取第二个增量d2 #include"stdio.h" #define LT(a,b) ((a)<(b)) #define LQ(a,b) ((a)>(b)) #define maxsize 20 typedef int keytype; typedef struct{ keytype key; }RedType; typedef struct{ RedType r[maxsize+1]; int length; }Sqlist; //直接插入排序 void insertsort(Sqlist &L){ int i,j; for(i=2;i<=L.length;++i) if(LT(L.r[i].key,L.r[i-1].key)){ L.r[0]=L.r[i]; L.r[i]=L.r[i-1]; for(j=i-2;LT(L.r[0].key,L.r[j].key);--j) L.r[j+1]=L.r[j]; L.r[j+1]=L.r[0]; }//if }//insertsort //折半插入排序 void BInsertSort(Sqlist &L) { int i,j,low,high,m; for(i=2;i<=L.length;++i) { L.r[0]=L.r[i]; low=1; high=i-1; while(low<=high){ m=(low+high)/2; if(LT(L.r[0].key,L.r[m].key)) high=m-1; else low=m+1; }//while for(j=i-1;j>=high+1;--j) L.r[j+1]=L.r[j]; L.r[high+1]=L.r[0]; }//for 《排序问题求解》实验报告 一、算法的基本思想 1、直接插入排序算法思想 直接插入排序的基本思想是将一个记录插入到已排好序的序列中，从而得到一个新的，记录数增1 的有序序列。 直接插入排序算法的伪代码称为InsertionSort，它的参数是一个数组A[1..n]，包含了n 个待排序的数。用伪代码表示直接插入排序算法如下： InsertionSort (A) for i←2 to n do key←A[i] //key 表示待插入数 //Insert A[i] into the sorted sequence A[1..i-1] j←i-1 while j>0 and A[j]>key do A[j+1]←A[j] j←j-1 A[j+1]←key 2、快速排序算法思想 快速排序算法的基本思想是，通过一趟排序将待排序序列分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。 假设待排序序列为数组A[1..n]，首先选取第一个数A[0]，作为枢轴（pivot），然后按照下述原则重新排列其余数：将所有比A[0]大的数都排在它的位置之前，将所有比A[0] 小的数都排在它的位置之后，由此以A[0]最后所在的位置i 作为分界线，将数组A[1..n]分成两个子数组A[1..i-1]和A[i+1..n]。这个过程称作一趟快速排序。通过递归调用快速排序，对子数组A[1..i-1]和A[i+1..n]排序。 一趟快速排序算法的伪代码称为Partition,它的参数是一个数组A[1..n]和两个指针low、high,设枢轴为pivotkey，则首先从high 所指位置起向前搜索，找到第一个小于pivotkey 的数，并将其移到低端，然后从low 所指位置起向后搜索，找到第一个大于pivotkey 的数，并将其移到高端，重复这两步直至low=high。最后，将枢轴移到正确的位置上。用伪代码表示一趟快速排序算法如下： Partition ( A, low, high) A[0]←A[low] //用数组的第一个记录做枢轴记录 privotkey←A[low] //枢轴记录关键字 while low 【一】需求分析 课程题目是排序算法的实现，课程设计一共要设计八种排序算法。这八种算法共包括：堆排序，归并排序，希尔排序，冒泡排序，快速排序，基数排序，折半插入排序，直接插入排序。 为了运行时的方便，将八种排序方法进行编号，其中1为堆排序，2为归并排序，3为希尔排序，4为冒泡排序，5为快速排序，6为基数排序，7为折半插入排序8为直接插入排序。 【二】概要设计 1.堆排序 ⑴算法思想：堆排序只需要一个记录大小的辅助空间，每个待排序的记录仅占有一个存储空间。将序列所存储的元素A[N]看做是一棵完全二叉树的存储结构，则堆实质上是满足如下性质的完全二叉树：树中任一非叶结点的元素均不大于(或不小于)其左右孩子(若存在)结点的元素。算法的平均时间复杂度为O(N log N)。 ⑵程序实现及核心代码的注释： for(j=2*i+1; j<=m; j=j*2+1) { if(j temp=su[i]; su[i]=su[0]; su[0]=temp; head(0,i-1); } cout<<"排序之后的数组为："< 数据挖掘十大经典算法，你都知道哪些？ 当前时代大数据炙手可热，数据挖掘也是人人有所耳闻，但是关于数据挖掘更具体的算法，外行人了解的就少之甚少了。 数据挖掘主要分为分类算法，聚类算法和关联规则三大类，这三类基本上涵盖了目前商业市场对算法的所有需求。而这三类里又包含许多经典算法。而今天，小编就给大家介绍下数据挖掘中最经典的十大算法，希望它对你有所帮助。 一、分类决策树算法C4.5 C4.5，是机器学习算法中的一种分类决策树算法，它是决策树(决策树，就是做决策的节点间的组织方式像一棵倒栽树)核心算法ID3的改进算法，C4.5相比于ID3改进的地方有： 1、用信息增益率选择属性 ID3选择属性用的是子树的信息增益，这里可以用很多方法来定义信息，ID3使用的是熵（shang），一种不纯度度量准则，也就是熵的变化值，而 C4.5用的是信息增益率。区别就在于一个是信息增益，一个是信息增益率。 2、在树构造过程中进行剪枝，在构造决策树的时候，那些挂着几个元素的节点，不考虑最好，不然容易导致过拟。 3、能对非离散数据和不完整数据进行处理。 该算法适用于临床决策、生产制造、文档分析、生物信息学、空间数据建模等领域。 二、K平均算法 K平均算法（k-means algorithm）是一个聚类算法，把n个分类对象根据它们的属性分为k类（kn）。它与处理混合正态分布的最大期望算法相似，因为他们都试图找到数据中的自然聚类中心。它假设对象属性来自于空间向量，并且目标是使各个群组内部的均方误差总和最小。 从算法的表现上来说，它并不保证一定得到全局最优解，最终解的质量很大程度上取决于初始化的分组。由于该算法的速度很快，因此常用的一种方法是多次运行k平均算法，选择最优解。 k-Means 算法常用于图片分割、归类商品和分析客户。 三、支持向量机算法 支持向量机(Support Vector Machine)算法，简记为SVM，是一种监督式学习的方法，广泛用于统计分类以及回归分析中。 SVM的主要思想可以概括为两点： (1)它是针对线性可分情况进行分析，对于线性不可分的情况，通过使用非线性映射算法将低维输入空间线性不可分的样本转化为高维特征空间使其线性可分； (2)它基于结构风险最小化理论之上，在特征空间中建构最优分割超平面，使得学习器得到全局最优化，并且在整个样本空间的期望风险以某个概率满足一定上界。 四、The Apriori algorithm Apriori算法是一种最有影响的挖掘布尔关联规则频繁项集的算法，其核心是基于两阶段“频繁项集”思想的递推算法。其涉及到的关联规则在分类上属于单维、单层、布尔关联规则。在这里，所有支持度大于最小支 数据结构实验 报告 实验题目：几种基本排序算法的实现 ：耀 班级：计嵌151 学号：1513052017 一、实验目的 实现直接插入排序，冒泡排序，简单选择排序，快速排序，希尔排序，堆排序等6种常用部排序算法，比较各算法的比较次数和移动次数。 二、数据结构设计 (1)设计待排序记录的存储结构。 (2)设计待排序数据的存储结构。 (3)输入：待排序数据的数据个数和数据可由键盘输入，也可由程 序生成伪随机数，以菜单方式选择上述排序方法中的一个，并指明输出第几趟排序的结果。 (4)输出：各趟排序结果或指定趟的排序结果，以及对应的关键字 比较次数和移动次数。 三、算法设计与N-S图 算法设计： 编写一个主函数main()，在主函数中设计一个简单的菜单，分别调用6种部排序算法。 为了对各种排序算法的性能进行比较，算法中的主要工作是在已知算法的适当位置插入对关键字的比较次数和移动次数的计数操作。为 此，可设立一个实现排序算法中的关键字比较的函数；设立一个实现排序算法中的关键字移动的函数；设立一个实现排序算法中的关键字交换的函数，从而解决比较次数和移动次数的统计问题。 数据的输入也可以通过菜单选择输入方式：键盘输入或由伪随机数程序生成数据，以便随时更换排序数据，并按照不同要求对排序数据进行排序，输出排序的结果以及对应的关键字比较次数和移动次数。对于测试数据，算法中可以考虑几组数据的典型性，如正序，逆序和不同程度等，以取得直观的感受，从而对不同算法进行比较。 四、程序清单 #include 算法分析与设计实验报告 学院：信息科学与工程学院 专业班级： 指导老师： 学号： 姓名： 目录 实验一：递归与分治 (3) 1.实验目的 (3) 2.实验预习内容 (3) 3.实验内容和步骤 (3) 4.实验总结及思考 (5) 实验二：回溯算法 (6) 1.实验目的： (6) 2.实验预习内容： (6) 3. 实验内容和步骤 (6) 4. 实验总结及思考 (9) 实验三：贪心算法和随机算法 (10) 1. 实验目的 (10) 2.实验预习内容 (10) 3.实验内容和步骤 (10) 4. 实验总结及思考 (13) 实验一：递归与分治 1.实验目的 理解递归算法的思想和递归程序的执行过程，并能熟练编写快速排序算法程序。 掌握分治算法的思想，对给定的问题能设计出分治算法予以解决。 2.实验预习内容 递归：递归算法是把问题转化为规模缩小了的同类问题的子问题。然后递归调用函数（或过程）来表示问题的解。 一个过程(或函数)直接或间接调用自己本身,这种过程(或函数)叫递归过程(或函数). 分治：分治算法的基本思想是将一个规模为N的问题分解为K个规模较小的子问题，这些子问题相互独立且与原问题性质相同。求出子问题的解，就可得到原问题的解。 3.实验内容和步骤 快速排序的基本思想：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。 源代码： #include 需 求 分 析 报 告 课程设计题目：排序算法实现与演示系统专业：计算机科学与技术 班级： 姓名： 一．问题的提出 1.1编写目的 排序在人们的日常生活和学习、科研、生产等各个方面有着重要的应用。因此掌握常用的排序算法是很必要的。此次设计拟开发一个排序算法演示系统，以提高对排序算法的掌握程度。 本系统实现各种内部排序：直接插入排序、冒泡排序、直接选择排序、希尔排序、快速排序、堆排序、归并排序演。用户可以选择排序算法以演示输入数据在该排序算法下的排序过程。 1.2项目背景 课程设计题目：排序算法实现与演示系统 本课题的指导老师： 本课题的任务开发者： 该设计系统与其他系统的关系：相辅相成，紧密相关 1.3定义 文档中所用到的专业术语： 1.4参考资料 [1] 李云清，杨庆红.数据结构（C语言版）.北京：人民邮电出版社，2004. [2]严蔚敏,吴伟民.数据结构（C语言版）.北京：清华大学出版.1997. [3] 苏光奎,李春葆.数据结构导学.北京:清华大学出版.2002. [4] 周海英，马巧梅，靳雁霞.数据结构与算法设计.北京：国防工业出版社，2007. [5] 张海藩. 软件工程导论. 北京：清华大学出版社.2003. 随着计算机的普及，数据结构的应用与开发也深入我们的生活学习当中，其中排序算法也影响极深，通过这次排序算法的实现，希望更多人可以学会并运用排序算法。 二．任务概述 2.1目标 了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力； 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能； 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力； 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。 2.2运行环境 Microsoft Visual C++ 2008 2.3用户的特点 排序算法实现与演示系统使用者：具有一定的计算机操作能力和知识。 系统调用人员：具有很高的专业知识水平，理解排序算法实现与演示系统的运行机制，可以对开放代码进行阅读和分析，以完成其系统独特的需求。 2.4条件与限制 课程设计代码编写测试时间短、技术力量弱，设备具有约束性。 三．数据描述 《排序问题求解》实验报告 一、算法得基本思想 1、直接插入排序算法思想 直接插入排序得基本思想就是将一个记录插入到已排好序得序列中,从而得到一个新得, 记录数增 1 得有序序列。 直接插入排序算法得伪代码称为InsertｉonＳorｔ，它得参数就是一个数组A[1、、n］,包含了n 个待排序得数。用伪代码表示直接插入排序算法如下: IｎsｅrtｉonＳｏｒt (Ａ) for i←2 tｏn ｄo ｋeｙ←Ａ[i］／/key 表示待插入数 //Ｉnsｅrt A［i] ｉnto ｔhｅsｏrteｄｓequence A［1、、i-１］ j←i-1 wｈｉｌe j＞0 ａnｄＡ[j]＞key do A[j＋１］←A［j］ j←j-1 Ａ[j+1］←keｙ 2、快速排序算法思想 快速排序算法得基本思想就是，通过一趟排序将待排序序列分割成独立得两部分，其中一 部分记录得关键字均比另一部分记录得关键字小,则可对这两部分记录继续进行排序,以达 到整个序列有序。 假设待排序序列为数组A[１、、n]，首先选取第一个数Ａ[0],作为枢轴(ｐｉvｏt)，然后按照下述原则重新排列其余数:将所有比Ａ[0]大得数都排在它得位置之前,将所有比 A[０]小得数都排在它得位置之后,由此以A[0]最后所在得位置i 作为分界线,将数组 A[1、、n]分成两个子数组Ａ［1、、i－1］与Ａ[ｉ+1、、n］。这个过程称作一趟快速排序。通过递归调用快速排序,对子数组A[1、、ｉ-1]与A[i＋1、、n]排序。 一趟快速排序算法得伪代码称为Paｒtｉtion，它得参数就是一个数组A[１、、n］与两个指针ｌoｗ、high,设枢轴为ｐｉvotｋeｙ，则首先从higｈ所指位置起向前搜索,找到第一个小于ｐivｏtｋey得数,并将其移到低端,然后从low 所指位置起向后搜索,找到第一个大于pivotkey 得数,并将其移到高端，重复这两步直至low=ｈigh。最后,将枢轴移到正确得位置上。用伪代码表示一趟快速排序算法如下: Partiｔｉｏn ( Ａ，low，higｈ) A[０］←A[low] ／／用数组得第一个记录做枢轴记录 priｖotkey←Ａ[low] //枢轴记录关键字 wｈile lｏw<ｈigh //从表得两端交替地向中间扫描 whｉle low WORD格式 一、实验目的 （1）学习汇编语言循环结构语句的特点，重点掌握冒泡排序的方法。 （2）理解并掌握各种指令的功能，编写完整的汇编源程序。 （3）进一步熟悉DEBUG的调试命令，运用DEBUG进行调试汇编语言程序。 二、实验内容及要求 （1）实验内容：从键盘输入五个有符号数，用冒泡排序法将其按从小到大的顺序排序。（2）实验要求： ①编制程序，对这组数进行排序并输出原数据及排序后的数据； ②利用DEBUG调试工具，用D0命令，查看排序前后内存数据的变化； ③去掉最大值和最小值，求出其余值的平均值，输出最大值、最小值和平均值； ④用压栈PUSH和出栈POP指令，将平均值按位逐个输出； ⑤将平均值转化为二进制串，并将这组二进制串输出； ⑥所有数据输出前要用字符串的输出指令进行输出提示，所有数据结果能清晰显示。 三、程序流程图 开 始（1）主程序:MAIN 初始化 键盘输入数据 调用INPUT子程序 显示输入错误 否 输入是否正确 是 显示原始数据 调用OUTPUT子程序 WORD格式 显示冒泡排序后的数据 调用SORT子程序 调用OUTPUT子程序 显示最小值Min 显示One子程序 显示最大值Max 调用One子程序 显示其余数平均值Average 调用One子程序 显示平均值二进制串Binary 调用One子程序 结束 （2）冒泡排序子程序:SORT COUNT1----外循环次数 进入COUNT2----内循环次数 i----数组下标 初始化 COUNT1=N-1 COUNT2=COUNT1 SI=0 否 Ai≥i A+1 是 Ai与A i+1两数交换 SI=SI+2 COUNT2=COUNT2-1 否 COUNT2=0？ 是 COUNT1=COUNT1-1 否 COUNT2=0？ 是 返回 #include int indegree; //入度 }VexNode; //顶点边定义 typedef struct LGraph { VexNode vex_array[Max]; //顶点数组 int vexnum; //图中顶点数 }LGraph; /*函数功能：图的创建 入口参数：图G 返回值：无 */ void Creat_G(Graph *G) { char v; int i=0; int j=0; G->vexnum=0; printf("输入说明。。。有权值请输入权值，无权值请输入1，无边请输入0\n"); printf("\n请输入所有顶点(不超过20个，按‘#’结束输入)：\n"); do{ printf("输入第%d 个顶点：",G->vexnum+1); scanf(" %c",&v); G->vex_array[G->vexnum].data = v; G->vexnum++; }while(v!='#'); G->vexnum--; printf("输入邻接矩阵（%d * %d）：",G->vexnum,G->vexnum); for(i=0; i 实验课程：算法分析与设计 实验名称：几种排序算法的平均性能比较（验证型实验） 实验目标： （1）几种排序算法在平均情况下哪一个更快。 （2）加深对时间复杂度概念的理解。 实验任务： （1）实现几种排序算法（selectionsort, insertionsort,bottomupsort,quicksort, 堆排序）。对于快速分类，SPLIT中的划分元素采用三者A(low)，A(high)，A((low+high)/2)中其值居中者。（2）随机产生20组数据（比如n=5000i，1≤i≤20）。数据均属于范围（0，105）内的整数。对于同一组数据，运行以上几种排序算法，并记录各自的运行时间（以毫秒为单位）。（3）根据实验数据及其结果来比较这几种分类算法的平均时间和比较次数，并得出结论。 实验设备及环境： PC；C/C++等编程语言。 实验主要步骤： (1)明确实验目标和具体任务； (2)理解实验所涉及的几个分类算法； (3)编写程序实现上述分类算法； (4)设计实验数据并运行程序、记录运行的结果； (5)根据实验数据及其结果得出结论； (6)实验后的心得体会。 一:问题分析（包括问题描述、建模、算法的基本思想及程序实现的技巧等）：1:随机生成n个0到100000的随机数用来排序的算法如下. for(int n=1000;n<20000;n+=1000) { int a[]=new int[n]; for(int i=0;i 数据结构实验报告 八种排序算法实验报告 一、实验内容 编写关于八种排序算法的C语言程序，要求包含直接插入排序、希尔排序、简单选择排序、堆排序、冒泡排序、快速排序、归并排序和基数排序。 二、实验步骤 各种内部排序算法的比较： 1.八种排序算法的复杂度分析（时间与空间）。 2.八种排序算法的C语言编程实现。 3.八种排序算法的比较，包括比较次数、移动次数。 三、稳定性，时间复杂度和空间复杂度分析 比较时间复杂度函数的情况： 时间复杂度函数O(n)的增长情况 所以对n较大的排序记录。一般的选择都是时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法。 时间复杂度来说： (1)平方阶(O(n2))排序 各类简单排序:直接插入、直接选择和冒泡排序； (2)线性对数阶(O(nlog2n))排序 快速排序、堆排序和归并排序； (3)O(n1+§))排序,§是介于0和1之间的常数。 希尔排序 (4)线性阶(O(n))排序 基数排序，此外还有桶、箱排序。 说明： 当原表有序或基本有序时，直接插入排序和冒泡排序将大大减少比较次数和移动记录的次数，时间复杂度可降至O（n）； 而快速排序则相反，当原表基本有序时，将蜕化为冒泡排序，时间复杂度提高为O（n2）； 原表是否有序，对简单选择排序、堆排序、归并排序和基数排序的时间复杂度影响不大。 稳定性： 排序算法的稳定性:若待排序的序列中，存在多个具有相同关键字的记录，经过排序，这些记录的相对次序保持不变，则称该算法是稳定的；若经排序后，记录的相对次序发生了改变，则称该算法是不稳定的。 稳定性的好处：排序算法如果是稳定的，那么从一个键上排序，然后再从另一个键上排序，第一个键排序的结果可以为第二个键排序所用。基数排序就是这样，先按低位排序，逐次按高位排序，低位相同的元素其顺序再高位也相同时是不会改变的。另外，如果排序算法稳定，可以避免多余的比较； 稳定的排序算法：冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序 不是稳定的排序算法：选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序 实验七查找和排序算法的实现 ?实验目的及要求 （1）学生在实验中体会各种查找和内部排序算法的基本思想、适用场合，理解开发高效算法的可能性和寻找、构造高效算法的方法。 （2）掌握运用查找和排序解决一些实际应用问题。 二.实验内容： （1）编程实现一种查找算法（如折半查找、二叉排序树的查找、哈希查找等）算相应的ASL。 （2）编程实现一种内部排序算法（如插入排序、快速排序等）。 三.实验主要流程、基本操作或核心代码、算法片段（该部分如不够填写，请另加附页） （1）编程实现一种查找算法（如折半查找、二叉排序树的查找、哈希查找等）算相应的ASL。 程序代码: 折半查找: 头文件: #defi ne EQ(a,b) ((a)==(b)) #define LT(a,b) ((a)v(b)) #defi ne maxle ngth 20 typedef int ElemType; typedef struct{ ElemType key; ElemType other; }card;〃每条记录包含的数据项 typedef struct{ card r[maxle ngth]; int len gth; }SSTable;〃一张表中包含的记录容量 void Create(SSTable & L); int Search(SSTable L,i nt elem); 功能函数： #i nclude"1.h" #i nclude"stdio.h"，并计，并计 void Create(SSTable &L) { printf(" 新的线性表已经创建，请确定元素个数(不超过20) \n"); scanf("%d",&L.length); printf(" 请按递增序列输入具体的相应个数的整数元素(空格隔开) \n"); for(int i=0;i插入排序算法实验报告
实验6：至少三种排序算法的程序实现
各个排序算法及其代码
《数据结构》实验报告——排序.docx
排序操作实验报告
编程实现排序算法
数据结构各种常用排序算法综合
算法排序问题实验报告
各种排序实验报告
十 大 经 典 排 序 算 法 总 结 超 详 细
10.1几种基本排序算法的实现
算法实验报告
排序算法的实现与演示需求分析报告
算法排序问题实验报告
微机原理实验报告-冒泡排序
各种排序算法C语言实现
排序算法实验报告
排序算法实验报告
查找和排序算法的实现(实验七)