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1、计算机与信息工程系《高级语言程序设计》课程设计报告学号2014-2015学年第2学期《高级语言程序设计》课程设计报告题目:排序算法专业:班级:姓名:指导教师:成绩:计算机与信息工程系2015年3月26日1目录引言1需求分析1第一章程序内容及要求11.1冒泡排序11.2选择排序21.3插入排序3第二章概要设计42.1冒泡排序42.2选择排序52.3插入排序6第三章程序的比较及其应用73.1时间复杂度73.2空间复杂度73.3稳定程度73.4应用及其改进8第四章程序设计结果8附录9参考文献12计算机与信息工程系《高级语言程序设计》课程设计报告引
2、言伴随着社会的发展,数据也变得越来越庞大。如何将庞大的数据进行很好的排序,使用户更加方便的查找资料,成了一件越来越重要的问题。对于程序员来说,这将是一个挑战。经常查找资料的朋友都会知道,面对海量的资料,如果其查找资料没有进行排序,那么其查找资料将会是一家非常痛苦的事情。针对这一问题,我们自此通过一个课程设计来解决它。理论上排序算法有很多种,不过本课程设计只涉及到三种算法。这三种算法包括:冒泡排序,选择排序,直接插入排序。本课程设计通过对这三种算法的运行情况进行对比,选择最优秀的算法出来。希望通过我的努力能解决一些问题,带来一些方便。需求分析
3、本课程题目是排序算法的实现,由于各方面的原因,本科程设计一共需要设计三种排序算法。这三种算法包括:冒泡排序,选择排序,直接插入排序。三种排序算法各有独到之处,因此我们要通过各种调试分析来比较其优劣长短。由于使用的调试软件及操作系统不一样。因此个别程序在不同的软件上可能会报错。本课程软件运行的的操作系统为Windows764位操作系统。所使用的软件为MicrosoftVisualC++6.0以及TurboC2.0第一章程序内容及要求1.1冒泡排序冒泡排序(BubbleSort,台湾译为:泡沫排序或气泡排序)是一种简单的排序算法。它重复地走访过
4、要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端,故名。12计算机与信息工程系《高级语言程序设计》课程设计报告冒泡排序(BubbleSort)的基本概念是:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即在第一趟:首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后。至此第一趟结束,
5、将最大的数放到了最后。在第二趟:仍从第一对数开始比较(因为可能由于第2个数和第3个数的交换,使得第1个数不再小于第2个数),将小数放前,大数放后,一直比较到倒数第二个数(倒数第一的位置上已经是最大的),第二趟结束,在倒数第二的位置上得到一个新的最大数(其实在整个数列中是第二大的数)。如此下去,重复以上过程,直至最终完成排序。用二重循环实现,外循环变量设为i,内循环变量设为j。假如有10个数需要进行排序,则外循环重复9次,内循环依次重复9,8,...,1次。每次进行比较的两个元素都是与内循环j有关的,它们可以分别用a[j]和a[j+1]标识,
6、i的值依次为1,2,...,9,对于每一个i,j的值依次为1,2,...10-i。冒泡排序算法的性能1.2选择排序每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。选择排序是不稳定的排序方法。基本思想:n个记录的文件的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果:①初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空。②第1趟排序在无序区R[1..n]中选出关键字最小的记录R[k],将它与无序区的第1个记录R[1]交换,使R[1..1]和R[2..n]分别变为记录个数增加1个的
7、新有序区和记录个数减少1个的新无序区。……③第i趟排序第i趟排序开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(1≤i≤n-1)。该趟排序从当前无序区中选出关键字最小的记录R[k],将它与无序区的第1个记录R交换,12计算机与信息工程系《高级语言程序设计》课程设计报告使R[1..i]和R分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。这样,n个记录的文件的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。选择排序法的第一层循环从起始元素开始选到倒数第二个元素,主要是在每次进入的第二层循环之前,将外层循环的下标赋值给
8、临时变量,接下来的第二层循环中,如果发现有比这个最小位置处的元素更小的元素,则将那个更小的元素的下标赋给临时变量,最后,在二层循环退出后,如果临时变量改变,则说明,有比当前外层循