c++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)鏈表排序

1．實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)編程，學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)、對(duì)比各種排序算法，掌握各種排序算法的優(yōu)劣，以及各種算法使用的情況。理解算法的主要思想及流程。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：使用鏈表實(shí)現(xiàn)下面各種排序算法，并進(jìn)行比較。排序算法：1、插入排序2、冒泡排序（改進(jìn)型冒泡排序）3、快速排序4、簡(jiǎn)單選擇排序5、堆排序（小根堆）要求：1、測(cè)試數(shù)據(jù)分成三類：正序、逆序、隨機(jī)數(shù)據(jù)2、對(duì)于這三類數(shù)據(jù)，比較上述排序算法中關(guān)鍵字的比較次數(shù)和移動(dòng)次數(shù)（其中關(guān)鍵字交換計(jì)為3次移動(dòng)）。3、對(duì)于這三類數(shù)據(jù)，比較上述排序算法中不同算法的執(zhí)行時(shí)間，精確到微秒（選作）4、對(duì)2和3的結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證上述各種算法的時(shí)間復(fù)雜度編寫測(cè)試main（）函數(shù)測(cè)試線性表的正確性代碼要求：1、必須要有異常處理，比如刪除空鏈表時(shí)需要拋出異常；2、保持良好的編程的風(fēng)格：代碼段與段之間要有空行和縮近標(biāo)識(shí)符名稱應(yīng)該與其代表的意義一致函數(shù)名之前應(yīng)該添加注釋說(shuō)明該函數(shù)的功能關(guān)鍵代碼應(yīng)說(shuō)明其功能3、遞歸程序注意調(diào)用的過(guò)程，防止棧溢出2.程序分析通過(guò)排序算法將單鏈表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行由小至大（正向排序）存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)單鏈表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：structnode{intdata;node*next;}；單鏈表定義如下：classLinkList{private:node*front;public:LinkList(inta[],intn); 接插入排序：首先將待排序數(shù)據(jù)建立一個(gè)帶頭結(jié)點(diǎn)的單鏈表。將單鏈表劃分為有序區(qū)和無(wú)序區(qū)，有序區(qū)只包含一個(gè)元素節(jié)點(diǎn)，依次取無(wú)序區(qū)中的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)，在有序區(qū)中查找待插入結(jié)點(diǎn)的插入位置，然后把該結(jié)點(diǎn)從單鏈表中刪除，再插入到相應(yīng)位置。分析上述排序過(guò)程，需設(shè)一個(gè)工作指針p->next在無(wú)序區(qū)中指向待插入的結(jié)點(diǎn)，在找到插入位置后，將結(jié)點(diǎn)p->next插在結(jié)點(diǎn)s和p之間。voidLinkList::InsertSort() 速排序：主要通過(guò)軸值將數(shù)據(jù)從兩端向中間進(jìn)行比較，交換以實(shí)現(xiàn)排序。通過(guò)遞歸的調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)鏈表數(shù)據(jù)的排序。代碼中選用了第一個(gè)元素作為軸值。一趟排序的代碼：voidLinkList::QSZ(node*b,node*e){if(b->next==e||b==e) 進(jìn)版的冒泡排序：通過(guò)設(shè)置pos來(lái)記錄無(wú)序邊界的位置以減少比較次數(shù)。將數(shù)據(jù)從前向后兩兩比較，遇到順序不對(duì)是直接交換兩數(shù)據(jù)的值。每交換一次movef+3；voidLinkList::BubbleSort(){LARGE_INTEGERt1,t2,feq;QueryPerformanceFrequency(&feq); 擇排序：每趟排序再待排序的序列中選擇關(guān)鍵碼最小的元素，順序添加至已排好的有序序列最后，知道全部記錄排序完畢。voidLinkList::SelectSort(){LARGE_INTEGERt1,t2,feq;QueryPerformanceFrequency(&feq); 排序：利用前一趟比較的結(jié)果來(lái)減少比較次數(shù)，提高整體的效率。其中通過(guò)鏈表儲(chǔ)存了一棵樹(shù)。選擇使用小根堆進(jìn)行排序。voidLinkList::sift(intk,intm){inti=k,j=2*i;while(j<=m){comparef++;if(j<m&&(Get(j)->data>Get(j+1)->data)) j++;if(Get(i)->data<Get(j)->data) break;else{turn(Get(i),Get(j));i=j；j=2*i;}}}voidLinkList::heapsort(intn){LARGE_INTEGERt1,t2,feq;QueryPerformanceFrequency(&feq);出結(jié)果的函數(shù)：voidtell(LinkList&a,LinkList&b,LinkList&c,LinkList&d,LinkList&e){();comparef=0;movef=0;();cout<<"排序結(jié)果："；();cout<<"1.插入排序法： Compare："<<setw(3)<<comparef<<";Move："<<setw⑶<<movef<<endl;comparef=0;movef=0;();cout<<"2.改進(jìn)型冒泡排序法：Compare："<<setw(3)<<comparef<<";Move：<<setw⑶<<movef<<endl;comparef=0;movef=0;();cout<<"3.快速排序法： Compare："<<setw(3)<<comparef<<";Move："<<setw⑶<<movef<<endl;comparef=0;movef=0;();cout<<”4.簡(jiǎn)單選擇排序法Compare："<<setw(3)<<comparef<<";Move："<<setw(3)<<movef<<endl;comparef=0;movef=0;(10)；cout<<"5.堆排序算法Compare："<<setw(3)<<comparef<<";Move："<<setw(3)<<movef<<endl;}7.統(tǒng)計(jì)時(shí)間的函數(shù)：#include<>{LARGE_INTEGERt1,t2,feq;QueryPerformanceFrequency(&feq);程序運(yùn)行結(jié)果1.流程圖：結(jié)束2.測(cè)試條件：如果需要對(duì)不同的正序，逆序隨機(jī)序列進(jìn)行排序，則需要在main函數(shù)中進(jìn)行初始化設(shè)置。3.測(cè)試結(jié)論：SBC:\Windows\system32\cmd.exe正序數(shù)明：123456789lt>麋作時(shí)IS]為:7.89469B-0071234567S910，排序法： Conipcti'B：45§[SIX：7-?^46Ve-W07:型曾泡排序法：Compare：&3間作埠起眼瑞1.噪2.噪3.澡安舞，|可光;l.Ei?894e-006

啡序法： Compare：45s同為:2.36841B-006

困舉拉序法Conpare：54；

間匕?.49995d-00617；Move-Moue：Move：法Compare： 19；Moue： 63列.109H7654221間為：7.89469c-007S：123456789IB序法：Compare： 9；|可為?1.97367e-00G

型冒泡排序法：Compare：

間為:5.52628e-006

排序法：Coware：129；

間為；7.894690-00-?田晅排序，去Oonpare；54

間為：9.0?889e-086MouesSMoveMoue-45Moye：90135I詈間洗一間序省迦異89法叱

7.序9.HF

:4^--Moye：二法Move； 90間塞技累1.操2.噪3.操4.麋5.晴爭(zhēng)排序法Conpare：54；Conpare： 29:8.68416e-006怯CompeLi4e= 21繼續(xù).一■26105839147

：1.1842e-006

12345G7S910

怯：CornpcLi'e： 29J：l-￥7367e-O061冒泡排序法：Compare：Have?38；Moue-7Moue：Moye：10Move；S44.總結(jié)通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)我再次復(fù)習(xí)了鏈表的建立及相應(yīng)的操作，對(duì)各類排序算法的實(shí)現(xiàn)也有了新的理解，在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)了許多問(wèn)題也花費(fèi)了很多時(shí)間和精力去逐步解決，最后程序運(yùn)行成功的瞬間真的很開(kāi)心。問(wèn)題一：直接插入排序中若是使用從后向前比較插入的話(即書(shū)上的辦法)難以找到該節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)，不方便進(jìn)行操作，所以最后采用了從前向后進(jìn)行比較。voidLinkList::InsertSort() 入排序法： Compare：“<<setw(3)<<comparef<<"";Move：""<<setw⑶<<movef<<endl;comparef=0;movef=0;();cout<<"2.改進(jìn)型冒泡排序法：Compare："<<setw(3)<<comparef<<”;Move：<<setw⑶<<movef<<endl;comparef=0;movef=0;();cout<<"3.快速排序法： Compare："<<setw(3)<<comparef<<";Move："<<setw⑶<<movef<<endl;comparef=0;movef=0;();cout<<”4.簡(jiǎn)單選擇排