用C语言编写代码:1.任务:设计一个内部排序算法模拟系统,利用该系统实现常用的7种排序算法,并测试各种排序算法的性能。 2.内容:通过一个简单的菜单,分别实现下列排序要求,采用几组不同数据测试各排序算法的性能(比较次数和移动次数)及稳定性。  实现简单选择排序、直接插入排序和冒泡排序;  实现折半插入排序;  实现希尔排序算法;  实现快速排序算法(递归和非递归);  实现堆排序算法。 实验说明: 1.输入和输出: (1)输入形式:根据菜单提示选择排序算法,输入一组带排序数据。 (2)输出形式:输出排序结果(体现排序过程),及排序过程中数据的比较次数和移动次数,判断排序算法的稳定性。 2.实验要求:  实现一个简单的交互式界面,包括系统菜单、清晰的输入提示等。  要输出每一趟排序的结果。  能够上机编辑、调试出完整的程序。 3.数据类型定义 #define MAXSIZE 100 /*参加排序元素的最大个数*/ typedef int KeyType; typedef struct { KeyType key; InfoType otherinfo; // 其他字段(自行设计) }RedType; typedef struct { RedType r[MAXSIZE+1]; int length; /*参加排序元素的实际个数*/ }SqList;

时间: 2024-02-14 16:15:55 浏览: 103
以下是C语言的代码实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define MAXSIZE 100 /*参加排序元素的最大个数*/ typedef int KeyType; typedef struct { KeyType key; //其他字段(自行设计) }RedType; typedef struct { RedType r[MAXSIZE+1]; int length; /*参加排序元素的实际个数*/ }SqList; /* 交换L中数组r的下标为i和j的记录 */ void Swap(SqList *L, int i, int j) { RedType temp; temp = L->r[i]; L->r[i] = L->r[j]; L->r[j] = temp; } /* 输出排序结果 */ void PrintList(SqList L) { int i; for (i = 1; i <= L.length; i++) { printf("%d ", L.r[i].key); } printf("\n"); } /* 1. 简单选择排序 */ void SelectSort(SqList *L) { int i, j, min; for (i = 1; i <= L->length - 1; i++) { min = i; for (j = i + 1; j <= L->length; j++) { if (L->r[j].key < L->r[min].key) { min = j; } } if (min != i) { Swap(L, i, min); } printf("第%d趟排序结果:", i); PrintList(*L); } } /* 2. 直接插入排序 */ void InsertSort(SqList *L) { int i, j; for (i = 2; i <= L->length; i++) { if (L->r[i].key < L->r[i-1].key) { L->r[0] = L->r[i]; for (j = i - 1; L->r[j].key > L->r[0].key; j--) { L->r[j+1] = L->r[j]; } L->r[j+1] = L->r[0]; } printf("第%d趟排序结果:", i-1); PrintList(*L); } } /* 3. 冒泡排序 */ void BubbleSort(SqList *L) { int i, j; for (i = 1; i <= L->length - 1; i++) { for (j = L->length - 1; j >= i; j--) { if (L->r[j].key > L->r[j+1].key) { Swap(L, j, j+1); } } printf("第%d趟排序结果:", i); PrintList(*L); } } /* 4. 折半插入排序 */ void BinaryInsertSort(SqList *L) { int i, j, low, high, mid; for (i = 2; i <= L->length; i++) { L->r[0] = L->r[i]; low = 1; high = i - 1; while (low <= high) { mid = (low + high) / 2; if (L->r[0].key < L->r[mid].key) { high = mid - 1; } else { low = mid + 1; } } for (j = i - 1; j >= high + 1; j--) { L->r[j+1] = L->r[j]; } L->r[high+1] = L->r[0]; printf("第%d趟排序结果:", i-1); PrintList(*L); } } /* 5. 希尔排序 */ void ShellSort(SqList *L) { int i, j, k; int increment = L->length; do { increment = increment / 3 + 1; for (i = increment + 1; i <= L->length; i++) { if (L->r[i].key < L->r[i-increment].key) { L->r[0] = L->r[i]; for (j = i - increment; j > 0 && L->r[0].key < L->r[j].key; j -= increment) { L->r[j+increment] = L->r[j]; } L->r[j+increment] = L->r[0]; } } printf("增量为%d的排序结果:", increment); PrintList(*L); } while (increment > 1); } /* 6. 快速排序 */ int Partition(SqList *L, int low, int high) { int pivot = L->r[low].key; while (low < high) { while (low < high && L->r[high].key >= pivot) { high--; } L->r[low] = L->r[high]; while (low < high && L->r[low].key <= pivot) { low++; } L->r[high] = L->r[low]; } L->r[low].key = pivot; return low; } void QSort(SqList *L, int low, int high) { if (low < high) { int pivotpos = Partition(L, low, high); printf("第%d趟排序结果:", pivotpos); PrintList(*L); QSort(L, low, pivotpos - 1); QSort(L, pivotpos + 1, high); } } void QuickSort(SqList *L) { QSort(L, 1, L->length); } /* 7. 堆排序 */ void HeapAdjust(SqList *L, int s, int m) { int j; RedType temp = L->r[s]; for (j = 2 * s; j <= m; j *= 2) { if (j < m && L->r[j].key < L->r[j+1].key) { j++; } if (temp.key >= L->r[j].key) { break; } L->r[s] = L->r[j]; s = j; } L->r[s] = temp; } void HeapSort(SqList *L) { int i; for (i = L->length / 2; i > 0; i--) { HeapAdjust(L, i, L->length); } for (i = L->length; i > 1; i--) { Swap(L, 1, i); HeapAdjust(L, 1, i - 1); printf("第%d趟排序结果:", L->length - i + 1); PrintList(*L); } } int main() { SqList L; int i; srand(time(NULL)); printf("请输入数据的个数(不超过%d):", MAXSIZE); scanf("%d", &L.length); if (L.length > MAXSIZE) { printf("输入的数据个数不能超过%d\n", MAXSIZE); exit(1); } printf("请输入%d个数据:\n", L.length); for (i = 1; i <= L.length; i++) { scanf("%d", &L.r[i].key); } printf("输入的数据为:"); PrintList(L); printf("请选择排序算法:\n"); printf("1. 简单选择排序\n"); printf("2. 直接插入排序\n"); printf("3. 冒泡排序\n"); printf("4. 折半插入排序\n"); printf("5. 希尔排序\n"); printf("6. 快速排序\n"); printf("7. 堆排序\n"); int choice; scanf("%d", &choice); switch (choice) { case 1: SelectSort(&L); break; case 2: InsertSort(&L); break; case 3: BubbleSort(&L); break; case 4: BinaryInsertSort(&L); break; case 5: ShellSort(&L); break; case 6: QuickSort(&L); break; case 7: HeapSort(&L); break; default: printf("请输入1-7之间的数字\n"); break; } printf("排序后的结果为:"); PrintList(L); return 0; } ``` 注意,这只是一个简单的模拟系统,实际上还有很多细节需要注意,比如输入的数据类型、排序算法的复杂度等等。为了更好地理解和学习,建议先自己手动模拟几个排序算法的过程,再去看代码实现。
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