随机产生500个1~2000之间的整数并输出,完成以下操作: (1)对给定整数进行直接插入排序,显示排序所用时间; (2)对给定整数进行希尔排序,显示排序所用时间; (3)对给定整数进行起泡排序,显示排序所用时间; (4)对给定整数进行快速排序,显示排序所用时间。 部分参考代码如下: #include<ctime> //使用函数库ctime …… int main() { clock_tstart,finish; //定义查找开始时间和结束时间变量 …… start=clock(); //记录查找算法的开始时间 查找算法 finish=clock(); //记录查找算法的结束时间 …… }
时间: 2024-02-13 11:06:08 浏览: 65
实现“一趟插入排序”可分三步进行-数据结构 排序
好的,以下是你需要的代码:
```cpp
#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
// 直接插入排序
void insertionSort(int arr[], int n) {
for (int i = 1; i < n; i++) {
int key = arr[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j--;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
// 希尔排序
void shellSort(int arr[], int n) {
for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) {
for (int i = gap; i < n; i++) {
int temp = arr[i];
int j;
for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) {
arr[j] = arr[j - gap];
}
arr[j] = temp;
}
}
}
// 冒泡排序
void bubbleSort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
swap(arr[j], arr[j + 1]);
}
}
}
}
// 快速排序
int partition(int arr[], int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = (low - 1);
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
swap(arr[i], arr[j]);
}
}
swap(arr[i + 1], arr[high]);
return (i + 1);
}
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pi = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
int main() {
int arr[500];
srand(time(0));
for (int i = 0; i < 500; i++) {
arr[i] = rand() % 2000 + 1;
}
// 直接插入排序
int insertionArr[500];
for (int i = 0; i < 500; i++) {
insertionArr[i] = arr[i];
}
clock_t start = clock();
insertionSort(insertionArr, 500);
clock_t end = clock();
double insertionTime = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
// 希尔排序
int shellArr[500];
for (int i = 0; i < 500; i++) {
shellArr[i] = arr[i];
}
start = clock();
shellSort(shellArr, 500);
end = clock();
double shellTime = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
// 冒泡排序
int bubbleArr[500];
for (int i = 0; i < 500; i++) {
bubbleArr[i] = arr[i];
}
start = clock();
bubbleSort(bubbleArr, 500);
end = clock();
double bubbleTime = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
// 快速排序
int quickArr[500];
for (int i = 0; i < 500; i++) {
quickArr[i] = arr[i];
}
start = clock();
quickSort(quickArr, 0, 499);
end = clock();
double quickTime = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
// 输出结果
cout << "直接插入排序所用时间:" << insertionTime << "秒" << endl;
cout << "希尔排序所用时间:" << shellTime << "秒" << endl;
cout << "冒泡排序所用时间:" << bubbleTime << "秒" << endl;
cout << "快速排序所用时间:" << quickTime << "秒" << endl;
return 0;
}
```
代码中使用了 `clock()` 函数来获取排序算法的开始时间和结束时间,并计算出算法所用的时间。函数中的 `rand()` 函数可以产生一个随机数,`srand()` 函数则是初始化随机数的种子,使用 `time(0)` 可以获取当前时间作为种子。
其中, `swap()` 函数用于交换数组中两个元素的位置, `partition()` 函数用于快速排序中的分区操作。
需要注意的是,直接插入排序、希尔排序和冒泡排序的时间复杂度都是 $O(n^2)$,而快速排序的时间复杂度为 $O(n\log n)$,因此在数据量很大时,快速排序的效率会更高。
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