数据结构排序算法上机实验
2015/2016(1)
实验题目 排序实验
学生姓名 韩笑 学生学号 201426811704 学生班级 计算机+自动化1402班 任课教师 ****** 提交日期 2015-10-23
计算机科学与技术学院（软件学院）
实验报告
一、题目的内容
对比数组和向量的使用方法。使用函数实现冒泡排序算法，传递参数分别为数组和向量，要求数据不被破坏。
二、做题思路及设计
本题要点：本题中最最重要的是要保证数组中原有数据不被破坏，因此我的做法是通过再开一个下标数组来维护原有数组下标，排序时也仅仅排下标数组
中的序号。无论是vector还是int数组，都是如此。
传入数据：由于题意告知排列整个数组，int型数组需再传入数组个数，而vector 有size()参数，无需再传入数组个数。因此在main函数中为MergeSort(a,
pos1, n)与MergeSort(v, pos2)【其中pos1/pos2为下标数组】。
排序算法：主要使用归并排序的算法（加之当小数组时用插入排序）。
由于本题题意未规定数组个数，因而无法使用线性时间排序的算法（如：
基数排序、桶排序等），鉴于一般高效排序算法平均时间复杂度
nlog(n))，因此本题中综合稳定排序算法归并排序与另一排序算法插
入排序结合而成的排序算法，每一层代价都是，共层，
因此时间复杂度为【本题中k取
log(n)/2】，（好像如果使用快速排序的随机化版本代替插入排序实际时
间复杂度还可以更低，由于代码将会更加冗长，本题用插入排序代替）。
三、程序调试、测试、运行记录及分析
系统在调试测试过程中遇到若干问题，不过经过仔细反复的检查已经消除各种bug。
主要的测试经过如下：
四、源代码代码实现
工程名为：归并排序中对小数组采用插入排序算法(整合版)。
具体函数声明/定义如下：
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
inline void swap(int* a, int* b){ //交换函数
int* temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
void Merge(const vector
//归并的合并小数组过程
int n1 = q - p + 1, n2 = r - q; //n1：前半段个数 n2：后半段个数
int* L = new int[n1 + 1];
int* R = new int[n2 + 1];
for (int i = 0; i < n1; i++) //L数组存储前半段下标 a[p]...a[q] L[i] = Pos[p + i];
for (int j = 0; j < n2; j++) //R数组存储后半段下标 a[q+1]....a[r] R[j] = Pos[q + j + 1];
int a = 0, b = 0, i = p;
for (bool flag = true; flag; ) {
if (x[ L[a] ] <= x[ R[b] ]){ //比较合并下标
Pos[i++] = L[a++];
if(a == n1){ //前半段数组数存完后将后半段剩余数依次存入Pos
while(i <= r)
Pos[i++] = R[b++];
flag = 0;
}
}
else {
Pos[i++] = R[b++];
if(b == n2){ //后半段数组数存完后将前半段剩余数依次存入Pos
while(i <= r)
Pos[i++] = L[a++];
flag = 0;
}
}
}
delete[] L;
delete[] R;
}
void Merge(const int x[], int Pos[], int p, int q, int r){
//归并的合并小数组过程(函数重载)
int n1 = q - p + 1, n2 = r - q; //n1：前半段个数 n2：后半段个数
int* L = new int[n1 + 1];
int* R = new int[n2 + 1];
for (int i = 0; i < n1; i++) //L数组存储前半段下标 a[p]...a[q] L[i] = Pos[p + i];
for (int j = 0; j < n2; j++) //R数组存储后半段下标 a[q+1]....a[r] R[j] = Pos[q + j + 1];
int a = 0, b = 0, i = p;
for (bool flag = true; flag; ) {
if (x[ L[a] ] <= x[ R[b] ]){ //比较合并下标
Pos[i++] = L[a++];
if(a == n1){ //前半段数组数存完后将后半段剩余数依次存入Pos
while(i <= r)
Pos[i++] = R[b++];
flag = 0;
}
}
else {
Pos[i++] = R[b++];
if(b == n2){ //后半段数组数存完后将前半段剩余数依次存入Pos
while(i <= r)
Pos[i++] = L[a++];
flag = 0;
}
}
}
delete[] L;
delete[] R;
}
void InsertSort(const vector
int key = x[ Pos[i] ], j = i - 1;
while (Pos[j] >= p && x[ Pos[j] ] > key){
swap(Pos[j+1], Pos[j]);
j--;
}
Pos[j + 1] = i;
}
}
void InsertSort(const int x[], int Pos[], int p, int r){ //插入排序(函数重载) for (int i = p + 1; i <= r; i++){
int key = x[ Pos[i] ], j = i - 1;
while (Pos[j] >= p && x[ Pos[j] ] > key){
swap(Pos[j+1], Pos[j]);
j--;
}
Pos[j + 1] = i;
}
}
void MergeSort(const vector
r = x.size() - 1;
p = 0;
}
if (p < r){
int q = (p + r) / 2; //取p与r的中间值q
if (r - p + 1 > (int)log((double)(r-p+1))/2){
MergeSort(x, Pos, p, q); //排序前半序列
MergeSort(x, Pos, q + 1, r); //排序后半序列
Merge(x, Pos, p, q, r); //合并
}
else
InsertSort(x, Pos, p, r); //数组个数小于等于log(r-p+1)/2时用插入排序}
}
void MergeSort(const int x[], int Pos[], int p = 0, int r = -1){//归并排序(函数重载) if(r == -1){
r = p - 1;
p = 0;
}
if (p < r){
int q = (p + r) / 2; //取p与r的中间值q
if (r - p + 1 > (int)log((double)(r-p+1))/2){
MergeSort(x, Pos, p, q); //排序前半序列
MergeSort(x, Pos, q + 1, r); //排序后半序列
Merge(x, Pos, p, q, r); //合并
}
else
InsertSort(x, Pos, p, r); //数组个数小于等于log(r-p+1)/2时用插入排序}
}
int main(void){
int n;
cout << "随机生成?个正整数：";
cin >> n;
int* a = new int[n];
int* pos1 = new int[n]; //记录int数组下标
vector
int* pos2 = new int[n]; //记录vector数组下标
cout << "产生随机数：\n";
srand( (unsigned int)time(NULL) );
for (int i = 0; i < n; i++){ //产生随机数并存入数组
v.push_back(rand() % 1000000000);
a[i] = v[i];
pos1[i] = pos2[i] = i;
}
int cnt = 0;
for (int i = 0; i < n; i++){ //打印原数组
cout << a[i];
cnt++;
if(cnt == 9){
cnt = 0;
cout << endl;
}
else
cout << "\t";
}
cout << "\n\n\t\t 归并排序(对小数组使用插入排序)"
<< "\n\t\t 此时长度小于lg(n)/2的字数组会进行插入排序\n"
<< "\t\t长度大于5的子数组仍进行二路归并排序\n\n" ;
MergeSort(a, pos1, n); //排序函数
cout << "排序后的int数组：\n";
cnt = 0;
for (int i = 0; i < n; i++){
cout << a[ pos1[i] ] << "\t";
cnt++;
if(cnt == 9){
cnt = 0;
cout << endl;
}
}
cout << endl << "原int数组：\n"; //再次打印原数组证明原数组未被修改cnt = 0;
for (int i = 0; i < n; i++){
cout << a[i] << "\t";
cnt++;
if(cnt == 9){
cnt = 0;
cout << endl;
}
}
cout << endl << "--------------------
-----------------------------------------------------" << endl;
MergeSort(v, pos2); //排序函数
cout << "排序后的vector数组：\n";
cnt = 0;
for (int i = 0; i < n; i++){
cout << v[ pos2[i] ] << "\t";
cnt++;
if(cnt == 9){
cnt = 0;
cout << endl;
}
}
cout << endl << "原vector数组：\n"; //再次打印原数组证明原数组未被修改
cnt = 0;
for (int i = 0; i < n; i++){
cout << v[i] << "\t";
cnt++;
if(cnt == 9){
cnt = 0;
cout << endl;
}
}
cout << endl;
delete[] a; //释放内存
delete[] pos1;
delete[] pos2;
return 0;
}
五、总结
比较：vector无需传入数组个数，可以直接调用vector自己的size（）函数得到其数组个数。
各种排序算法的总结和比较
各种排序算法的总结和比较 1 快速排序（QuickSort） 快速排序是一个就地排序，分而治之，大规模递归的算法。从本质上来说，它是归并排序的就地版本。快速排序可以由下面四步组成。 （1）如果不多于1个数据，直接返回。 （2）一般选择序列最左边的值作为支点数据。（3）将序列分成2部分，一部分都大于支点数据，另外一部分都小于支点数据。 （4）对两边利用递归排序数列。 快速排序比大部分排序算法都要快。尽管我们可以在某些特殊的情况下写出比快速排序快的算法，但是就通常情况而言，没有比它更快的了。快速排序是递归的，对于内存非常有限的机器来说，它不是一个好的选择。 2 归并排序（MergeSort）
归并排序先分解要排序的序列，从1分成2，2分成4，依次分解，当分解到只有1个一组的时候，就可以排序这些分组，然后依次合并回原来的序列中，这样就可以排序所有数据。合并排序比堆排序稍微快一点，但是需要比堆排序多一倍的内存空间，因为它需要一个额外的数组。 3 堆排序（HeapSort） 堆排序适合于数据量非常大的场合（百万数据）。 堆排序不需要大量的递归或者多维的暂存数组。这对于数据量非常巨大的序列是合适的。比如超过数百万条记录，因为快速排序，归并排序都使用递归来设计算法，在数据量非常大的时候，可能会发生堆栈溢出错误。 堆排序会将所有的数据建成一个堆，最大的数据在堆顶，然后将堆顶数据和序列的最后一个数据交换。接下来再次重建堆，交换数据，依次下去，就可以排序所有的数据。
Shell排序通过将数据分成不同的组，先对每一组进行排序，然后再对所有的元素进行一次插入排序，以减少数据交换和移动的次数。平均效率是O(nlogn)。其中分组的合理性会对算法产生重要的影响。现在多用D.E.Knuth的分组方法。 Shell排序比冒泡排序快5倍，比插入排序大致快2倍。Shell排序比起QuickSort，MergeSort，HeapSort慢很多。但是它相对比较简单，它适合于数据量在5000以下并且速度并不是特别重要的场合。它对于数据量较小的数列重复排序是非常好的。 5 插入排序（InsertSort） 插入排序通过把序列中的值插入一个已经排序好的序列中，直到该序列的结束。插入排序是对冒泡排序的改进。它比冒泡排序快2倍。一般不用在数据大于1000的场合下使用插入排序，或者重复排序超过200数据项的序列。
数据结构 各种排序算法
数据结构各种排序算法总结 2009-08-19 11:09 计算机排序与人进行排序的不同：计算机程序不能象人一样通览所有的数据，只能根据计算机的"比较"原理，在同一时间内对两个队员进行比较，这是算法的一种"短视"。 1. 冒泡排序 BubbleSort 最简单的一个 public void bubbleSort() { int out, in; for(out=nElems-1; out>0; out--) // outer loop (backward) for(in=0; in swap(out, min); // swap them } // end for(out) } // end selectionSort() 效率：O(N2) 3. 插入排序 insertSort 在插入排序中，一组数据在某个时刻实局部有序的，为在冒泡和选择排序中实完全有序的。 public void insertionSort() { int in, out; for(out=1; out 《数据结构与算法设计》实验大纲及实验内 容详细要求 一、课程编号： 二、课程类型：必修 适用专业：通信工程 实验学时：32学时 三、本课程的地位、作用与任务 数据结构课程的目标是使学生掌握数据的基本的逻辑结构和存储结构、一些典型的数据结构算法及程序设计方法，要求学会分析数据对象特征，掌握数据组织方法和计算机的表示方法，为数据选择适当的逻辑结构、存储结构以及相应的处理算法，要求具备算法分析的基本技术和能力，并培养良好的程序设计风格，掌握开发复杂、高效程序的技能。 在实验前要预习或者自行补充部分学时，同时进行部分代码准备，实验后要认真完成实验报告。 四、课程基本要求 1.学生应根据每个实验的任务和教师所提的要求，带C语言教材和课程教材。 2.完成指定的实验任务，保存源代码并输出、记录实验结果。 3.实验结束后按时提交实验报告，对于未完成部分，应该利用课余时间补充完成。 五、实验安排 本实验课程共32学时，五个实验(单元)，分16次实验，每次2学时。 实验一：C程序编程、调试实验 1、实验学时：4学时（学生堂下自行加4学时） 2、实验目的： 1)巩固复习前期所学C语言的基本数据类型和自定义数据类型等知识点，强化 学习数据结构语言和编程基础。 2)巩固复习前期所学C语言的函数参数传递、指针和结构体等知识点，加强学 习数据结构语言基础。 3)能够较熟练调试程序 3、实验内容： 1)学生信息的显示。具体要求如下： ●定义一个结构体描述学生信息(学号，姓名，性别，年龄，住址)； ●设计一个函数，用于显示单个学生信息，函数的参数为前面定义的结构 体类型； ●设计一个主函数，在主函数中输入学生的信息，并调用前面定义的函数 进行显示（学生人数不少于5人）。 2)输入若干个整数存储到数组元素值，然后按输入顺序进行逆置存储，最后打 印出逆置后的元素值。要求用指针和动态内存分配方法实现。例如输入：1023045，逆置后显示为：5430210。 3)编写扑克牌发牌程序。在VC++的调试环境下观察数据存储位置、存储数据的 变化、数据之间的逻辑次序、物理存储位置次序。 4)对上述C程序进行调试，运行，从中理解数据和算法的概念，总结调试方法。 实验二：线性表的存储及基本操作、综合应用 1、实验学时：6学时 2、实验目的： 1)掌握线性表的逻辑特征 2)熟练掌握线性表的链式存储结构定义及基本操作 3)理解循环链表和双链表的特点和基本运算 4)加深对顺序存储数据结构的理解和链式存储数据结构的理解，逐步培养解决实 际问题的编程能力。 5)掌握顺序表和链表的概念，学会对问题进行分析，选择恰当的逻辑结构和物理 结构 6)和实验一一起撰写一份实验报告，总结学习效果 3、实验内容： 使用顺序表和链表两种存储结构（linked list），存储输入的一组数据整数，能够进 这个星期做数据结构课设，涉及到两个基于链表的排序算法，分别是基于链表的选择排序算法和归并排序算法。写出来跟大家一起分享一下，希望对数据结构初学朋友有所帮助，高手就直接忽视它吧。话不多说，下面就看代码吧。 [c-sharp]view plaincopy 1.node *sorted(node *sub_root) 2.{ 3.if (sub_root->next) 4. { 5. node * second_half = NULL; 6. node * first_half = sub_root; 7. node * temp = sub_root->next->next; 8.while (temp) 9. { 10. first_half = first_half->next; 11. temp = temp->next; 12.if(temp) 13. temp = temp->next; 14. } 15. second_half = first_half->next; 16. first_half->next = NULL; 17. node * lChild = sorted(sub_root); 18. node * rChild = sorted(second_half); 19.if (lChild->data < rChild->data) 20. { 21. sub_root = temp = lChild; 22. lChild = lChild->next; 23. } 24.else 25. { 26. sub_root = temp = rChild; 27. rChild = rChild->next; 28. } 29.while (lChild&&rChild) 30. { 31.if (lChild->data < rChild->data ) 32. { 33. temp->next = lChild; 34. temp = temp->next; 35. lChild = lChild->next; 36. } 37.else 38. { 实验报告 课程名称数据结构实验名称查找与排序的实现 系别专业班级指导教师11 学号实验日期实验成绩 一、实验目的 (1)掌握交换排序算法（冒泡排序）的基本思想； (2)掌握交换排序算法（冒泡排序）的实现方法； (3)掌握折半查找算法的基本思想； (4)掌握折半查找算法的实现方法； 二、实验内容 1.对同一组数据分别进行冒泡排序，输出排序结果。要求： 1)设计三种输入数据序列：正序、反序、无序 2)修改程序： a)将序列采用手工输入的方式输入 b)增加记录比较次数、移动次数的变量并输出其值，分析三种序列状态的算法时间复杂 性 2.对给定的有序查找集合，通过折半查找与给定值k相等的元素。 3.在冒泡算法中若设置一个变量lastExchangeIndex来标记每趟排序时经过交换的最后位置， 算法如何改进？ 三、设计与编码 1.本实验用到的理论知识 2.算法设计 3.编码 package sort_search; import java.util.Scanner; public class Sort_Search { //冒泡排序算法 public void BubbleSort(int r[]){ int temp; int count=0,move=0; boolean flag=true; for(int 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， 禁止抄袭，否则一律不及格。机会仅有一次！！！！！ 《数据结构课程设计》 一、基本要求 （1）选择一个与线性表、堆栈和队列、数组、树、图、排序、查找等相关的专题，利用C语言或java来实现，解决具有一定规模的、具有实际意义的应用题目。 （2）论文内容主要包括封面、正文、参考文献等，其中正文内容主要引言、系统分析设计、系统实现和小结几部分组成。 （3）论文格式参考下面文档《模板》撰写课程报告。 （4）特别要求自己独立完成。 （5）第15周周一提交课程设计论文、电子版、源代码。 二、创新要求 在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善算法性能、友好的人机界面。 可选题目列表： 1.运动会分数统计 任务：参加运动会有n个学校，学校编号为1……n。比赛分成m个男子项目，和w个女子项目。项目编号为男子1……m，女子m+1……m+w。不同的项目取前五名或前三名积分；取前五名的积分分别为：7、5、3、2、1，前三名的积分分别为：5、3、2；哪些取前五名或前三名由学生自己设定。（m<=20,n<=20） 功能要求： 1)可以输入各个项目的前三名或前五名的成绩； 2)能统计各学校总分， 3)可以按学校编号或名称、学校总分、男女团体总分排序输出； 4)可以按学校编号查询学校某个项目的情况；可以按项目编号查询取得前三或前五名的学校。 5)数据存入文件并能随时查询 6)规定：输入数据形式和范围：可以输入学校的名称，运动项目的名称 输出形式：有合理的提示，各学校分数为整形 界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。 存储结构：学生自己根据系统功能要求自己设计，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中。（数据文件的数据读写方法等相关内容在c语言程序设计的书上，请自学解决）请在最后的上交资料中指 数据结构-各类排序算法总结 原文转自： https://www.wendangku.net/doc/fd15975432.html,/zjf280441589/article/details/38387103各类排序算法总结 一. 排序的基本概念 排序(Sorting)是计算机程序设计中的一种重要操作，其功能是对一个数据元素集合或序列重新排列成一个按数据元素 某个项值有序的序列。 有n 个记录的序列{R1，R2，…，Rn}，其相应关键字的序列是{K1，K2，…，Kn}，相应的下标序列为1，2，…，n。通过排序，要求找出当前下标序列1，2，…，n 的一种排列p1，p2，…，pn，使得相应关键字满足如下的非递减（或非递增）关系，即：Kp1≤Kp2≤…≤Kpn，这样就得到一个按关键字有序的记录序列{Rp1，Rp2，…，Rpn}。 作为排序依据的数据项称为“排序码”，也即数据元素的关键码。若关键码是主关键码，则对于任意待排序序列，经排序后得到的结果是唯一的；若关键码是次关键码，排序结果可 能不唯一。实现排序的基本操作有两个： （1）“比较”序列中两个关键字的大小； （2）“移动”记录。 若对任意的数据元素序列，使用某个排序方法，对它按关键码进行排序：若相同关键码元素间的位置关系，排序前与排序后保持一致，称此排序方法是稳定的；而不能保持一致的排序方法则称为不稳定的。 二.插入类排序 1.直接插入排序直接插入排序是最简单的插入类排序。仅有一个记录的表总是有序的，因此，对n 个记录的表，可从第二个记录开始直到第n 个记录，逐个向有序表中进行插入操作，从而得到n个记录按关键码有序的表。它是利用顺序查找实现“在R[1..i-1]中查找R[i]的插入位置”的插入排序。 实验八内部排序 一、实验目的 1、掌握内部排序的基本算法； 2、分析比较内部排序算法的效率。 二、实验内容和要求 1. 运行下面程序： #include 实验一~实验四任选一题；实验五~实验九任选一题。 实验一运动会分数统计 一、实验目的： （1）熟练掌握线性表的两种存储方式 （2）掌握链表的操作和应用。 （3）掌握指针、结构体的应用 （4）按照不同的学校，不同项目和不同的名次要求，产生各学校的成绩单、团体总分报表。 二、实验内容： 【问题描述】 参加运动会的n个学校编号为1~n。比赛分成m个男子项目和w个女子项目，项目编号分别为1~m和m＋1~m＋w。由于各项目参加人数差别较大，有些项目取前五名，得分顺序为7，5，3，2，1；还有些项目只取前三名，得分顺序为5，3，2。写一个统计程序产生各种成绩单和得分报表。 【基本要求】 产生各学校的成绩单，内容包括各校所取得的每项成绩的项目号、名次（成绩）、姓名和得分；产生团体总分报表，内容包括校号、男子团体总分、女子团体总分和团体总分。 【测试数据】 对于n＝4，m＝3，w＝2，编号为奇数的项目取前五名，编号为偶数的项目取前三名，设计一组实例数据。 【实现提示】 可以假设m≤20，m≤30，w≤20，姓名长度不超过20个字符。每个项目结束时，将其编号、类型符（区分取前五名还是前三名）输入，并按名次顺序输入运动员姓名、校名（和成绩）。 【选作内容】 允许用户指定某些项目可采取其他名次取法。 实验二停车场管理 一、实验目的： （1）熟练掌握栈顺存和链存两种存储方式。 （2）掌握栈的基本操作及应用。 （3）以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。 二、实验内容： 【问题描述】 设停车场是一个可停放n辆汽车的长通道，且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次由北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一辆车信放在车场的最北端），若车场内已停满n辆汽车，则后来的汽车只能在门外的便道上等候，一旦有车开走，则排在便道上的第一辆车即可开入；当停车场内某辆车要离开时，在它之后进入的车辆必须先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场院，每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。 【基本要求】 以栈模拟停车场，以队列模拟车场外的便道，按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。每一组输入数据包括三个数据项：汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码以及到达或离去的时刻。对每一组输入数据进行操作后的输出信息为：若是车辆到达，则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置；若是车辆离去，则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用（在便道上停留的时间不收费）。栈以顺序结构实现，队列以链表结构实现。 【测试数据】 设n=2，输入数据为：(A，1，5)，（A，1，15），（A，3，20），（A，4，25），（A，5，30），（D，2，35），（D，4，40），（E，0，0）。其中：A表示到达（Arrival）；D表示离去（Departure）；E表示输入结束（End）。 【实现提示】 需另设一个栈，临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车，也用顺序存储结构实现。输入数据按到达或离去的时刻有序。栈中每个元素表示一辆汽车，包含两个数据项：汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。 【选作内容】 （1）两个栈共享空间，思考应开辟数组的空间是多少？ （2）汽车可有不同种类，则他们的占地面积不同收费标准也不同，如1辆客车和1.5辆小汽车的占地面积相同，1辆十轮卡车占地面积相当于3辆小汽车的占地面积。（3）汽车可以直接从便道开走，此时排在它前面的汽车要先开走让路，然后再依次排到队尾。 （4）停放在便道上的汽车也收费，收费标准比停放在停车场的车低，请思考如何修改结构以满足这种要求。 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 排序算法： (1) 直接插入排序 (2) 折半插入排序(3) 冒泡排序 (4) 简单选择排序 (5) 快速排序(6) 堆排序 (7) 归并排序 【算法分析】 （1）直接插入排序；它是一种最简单的排序方法，它的基本操作是将一个记录插入到已排好的序的有序表中，从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。 （2）折半插入排序：插入排序的基本操作是在一个有序表中进行查找和插入，我们知道这个查找操作可以利用折半查找来实现，由此进行的插入排序称之为折半插入排序。折半插入排序所需附加存储空间和直接插入相同，从时间上比较，折半插入排序仅减少了关键字间的比较次数，而记录的移动次数不变。 （3）冒泡排序：比较相邻关键字，若为逆序（非递增），则交换，最终将最大的记录放到最后一个记录的位置上，此为第一趟冒泡排序；对前n-1记录重复上操作，确定倒数第二个位置记录；……以此类推，直至的到一个递增的表。 (4)简单选择排序：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（1<=i<=n）个记录交换之。 (5)快速排序:它是对冒泡排序的一种改进，基本思想是，通过一趟排序将待排序的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。 (6)堆排序: 使记录序列按关键字非递减有序排列，在堆排序的算法中先建一个“大顶堆”，即先选得一个关键字为最大的记录并与序列中最后一个记录交换，然后对序列中前n-1记录进行筛选，重新将它调整为一个“大顶堆”，如此反复直至排序结束。 (7)归并排序:归并的含义是将两个或两个以上的有序表组合成一个新的有序表。假设初始序列含有n个记录，则可看成是n个有序的子序列，每个子序列的长度为1，然后两两归并，得到n/2个长度为2或1的有序子序列；再两两归并，……，如此重复，直至得到一个长度为n的有序序列为止，这种排序称为2-路归并排序。 【算法实现】 （1）直接插入排序： void InsertSort(SqList &L){ for(i=2;i<=L.length ;i++) if(L.elem[i] 数据结构实验课程大纲 本大纲是针对计算机科学与技术专业本科对数据结构的基本要求而编写的。 一、目的与任务 数据结构是一门实践性很强的课程，每个学生必须完成一定数量的上机作业。通过上机作业，要求在数据结构的逻辑特性和存贮表示、基本数据结构的选择和应用、算法设计及其实现等方面加深对课程基本内容的理解。同时，在程序设计方法、程序设计风格及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统的、严格的训练。提高分析问题和用计算机解决实际问题的能力。为后续课程的学习以及为应用软件特别是非数值软件的开发打下良好的理论基础和实践基础。 二、课程内容 1.顺序表的表示和运算（0-2学时） 2.链表的表示和运算（2学时） 3.栈的应用（2-3学时） 4.队列的应用（2-3学时） 5.二叉树的基本操作和应用（2-6学时） 6.图及其应用（2-6学时） 7.排序（4-6学时） 8.查找（2-4学时） 三、基本要求 1.逐步理解和掌握程序设计和上机操作的基本方法和技能。 2.理解并实现各种基本数据结构的存贮表示、运算方法及其典型应用；学会根据实际问题的要求设计算法的 数据结构，并具有一定的比较和选用数据结构及算法的能力。 3.理解并实现常用的查找和排序的基本方法。 四、学时分配 五、实验内容 注：带*的内容以及练习与思考题，可根据实际学时、专业方向特点等具体要求，做相应调整或从略。 实验一、顺序表 实验目的： 熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 编写程序实现下列的要求： (1) 设数据元素为整数，实现这样的线性表的顺序存储表示。 (2) 键盘输入10个数据元素，利用顺序表的基本操作，建立该表。 (3) 利用顺序表的基本操作，找出表中的最大的和最小的数据元素（用于比较的数据元素为整数）。 (4) * 若数据元素为学生成绩（含姓名、成绩等字段），重新编程，实现上面的要求。要求尽可能少地修改前面的程序来得到新程序。（这里用于比较的字段为分数） 练习及思考题： （1）不同类型的数据元素所对应的顺序表在类型定义和操作实现上有什么异同？ （2）顺序表的操作上有什么特点？ （3）不固定数据元素的个数，而通过特殊数据来标记输入数据的结束，实现这样的输入操作。 实验二、链表 实验目的： 熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法的特点和链式表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法和链式表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 编写程序实现下列的要求： (1) 设学生成绩表中的数据元素为学生成绩（含姓名、成绩字段），实现这样的线性表的链式存储表示。 (2) 键盘输入若干个数据元素（用特殊数据来标记输入数据的结束），利用链表的基本操作（前插或后插算法），建立学生成绩单链表。 (3) 键盘输入关键字值x，打印出表中所有关键字值<=x的结点数据。（用于比较的关键字字段为分数）。 (4) 输入关键字值x，删除表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 (5) * 释放该链表（删除所有结点）。 (6) * 若要求建立的学生成绩单链表为有序表，重新编写算法和程序实现前面的要求（3）。（用于比较的字段为分数）。 练习及思考题： （1）不同类型的数据元素所对应的链式表在类型定义和操作实现上有什么异同？ （2）有头结点的链式表，有什么特点？ #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 实验报告实验名称排序 课程名称数据结构与算法实验 | | 专业班级：信息安全 学号： 姓名： 一、实验目的 掌握快速排序 二、实验内容 1、快速排序 编写程序，实现快速排序。从键盘上输入10个整数，存放在数组中，然后用快速排序法对其从小到大进行排序，并输出排序结果。 2、堆排序 编写程序，实现堆排序。从键盘上输入10个整数，存放在数组中，然后用堆排序法对其从小到大进行排序，并输出排序结果。 三、主要算法与结构 //快速排序 int QuickSort(int a[],int l,int r) { int pivot; //枢轴 int i=l; int j=r; int tmp; pivot=a[(l+r)/2];//取数组中间的数为枢轴 do { while (a[i] child++; if(tmp 《数据结构与算法》课程实验内容与要求 一、课程简介 本课程着重讲述①线性结构、树型结构、图等典型数据结构的逻辑特点、存储结构及其相应的基本算法。②各种查找算法③典型内部排序算法。 二、实验的作用、地位和目的 数据结构是一门技术基础课，通过实验深刻理解各种逻辑结构、存储结构的特性，培养为实际问题分析其数据对象、基本操作，选择逻辑结构、存储结构灵活应用基本算法，设计出具有专业水准的应用程序的能力。 三、实验方式与要求 ①首先要求学生在课下完成问题分析、算法设计，基本完成程序设计。 ②实验时，每位学生使用一台微机，独立调试，完成程序。 ③程序调试好后，由指导教师检测运行结果，并要求学生回答相关的问题。教师评出检查成绩。 ④学生记录程序的输入数据，运行结果及源程序。 ⑤在一周内完成实验报告。 四、考核方式与实验报告要求 实验成绩由指导教师根据学生的实验完成情况、源程序质量、回答问题情况、实验报告质量、实验纪律等方面给分。 学生在实验后的一周内提交实验报告。实验报告按照首页附件中实验报告模版书写。实验报告中应包括如下内容： ?实验内容按任课教师下达的实验任务填写（具体实验题目和要求）； ?实验过程与实验结果应包括如下主要内容： 算法设计思路简介 算法描述：可以用自然语言、伪代码或流程图等方式 算法的实现和测试结果：包括算法运行时的输入、输出，实验中出现的问题及解决办法等 ?源程序清单与实验结果或其它说明可打印，并装订在实验报告首页之后。 ?实验报告雷同者，本次实验成绩为0分或雷同实验报告平分得分 五、实验的软硬件环境 硬件环境：PⅡ以上微型计算机 软件环境：Windows98/2000, VC++6.0或turbo C 六、实验内容安排 实验一线性表应用 实验时间：2016年3月14日1-4节（地点：7-215） 实验目的：理解线性表的逻辑特点；掌握顺序表、链表存储结构，以及线性表的基本操作，如插入、删除、查找，以及线性表合并等操作在顺序存储结构和链式存储结构上的实现算法，并能够在实际问题背景下的灵活运用线性表来解决问题，实现相应算法。 具体实验题目与要求：（任课教师根据实验大纲自己指定） 每位同学可从下面题目中选择1-2题实现： 1．一元稀疏多项式简单的计算器 1）问题描述：用线性表表示一元稀疏多项式，设计一个一元多项式运算器 2）要求: （1）采用单链表存储结构一元稀疏多项式 （2）输入并建立多项式 （3）输出多项式 （4）实现多项式加、减运算 2．单链表基本操作练习 1）问题描述：在主程序中提供下列菜单： 1…建立链表 2…连接链表 3…输出链表 0…结束 2）实验要求：算法中包含下列过程，分别完成相应的功能： CreateLinklist(): 从键盘输入数据，创建单链表 ContLinklist()：将前面建立的两个单链表首尾相连 OutputLinklist()：输出显示单链表 3．约瑟夫环问题 1）问题描述：有编号为1, 2…n 的n 个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个正整数密码。开始给定一个正整数m，从第一个人按顺时针方向自1开始报数，报到m者出列，不再参加报数，这时将出列者的密码作为m，从出列者顺时针方向的下一人开始重新自1开始报数。如此下去，直到所有人都出列。试设计算法，输出出列者的序列。 2）要求: 采用顺序和链式两种存储结构实现 实验报告格式及要求：按附件中实验报告模版书写。（具体要求见四） 数据结构(C语言版) 实验报告 学院计算机科学与技术 专业***** 学号**** 班级**** 姓名 *** 指导教师 **** 实验1 实验题目：单链表的插入和删除 实验目的： 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求： 建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤： 1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测 试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序： （1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码: #include"" #include"" #include"" #include"" typedef struct node . . 示意图： head head head 心得体会： 本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。另外实验指导书上给出的代码是有一些问题的，这使我们认识到实验过程中不能想当然的直接编译执行，应当在阅读并完全理解代码的基础上再执行，这才是实验的意义所在。 实验2 实验题目：二叉树操作设计和实现 实验目的： 掌握二叉树的定义、性质及存储方式，各种遍历算法。 实验要求： 采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和后序以及按层次遍历 的操作，求所有叶子及结点总数的操作。 实验主要步骤： 1、分析、理解程序。 2、调试程序，设计一棵二叉树，输入完全二叉树的先序序列，用#代表虚结点（空指针）， 如ABD###CE##F##，建立二叉树，求出先序、中序和后序以及按层次遍历序列，求 所有叶子及结点总数。 实验代码 #include"" #include"" #include"" #define Max 20 ertex=a; irstedge=NULL; irstedge; G->adjlist[i].firstedge=s; irstedge; R[i] 留在原位《数据结构与算法设计》实验大纲及实验内容详细要求
链表排序算法总结
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《数据结构》实验报告——排序.docx
《数据结构设计》内容要求要点
数据结构-各类排序算法总结
数据结构实验八内部排序
数据结构课程设计题目及要求
十 大 经 典 排 序 算 法 总 结 超 详 细
数据结构课程设计排序算法总结
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数据结构(C语言版)实验报告
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