二、(买验内容】 至少选择3种排序算法,要求对每种排序算法设计2组数据,基中一组为最坏情况,一组为一股情况(随机),数据规模不能少于10000。 记录不同情况下算法的实际运行时间,同时分析算法最坏情况与平均情况的运行次数。用简单的c语言写出来
时间: 2024-09-13 13:09:28 浏览: 51
在计算机科学中,排序算法是非常重要的基础操作,下面我会介绍三种常见的排序算法,并针对每种设计两组数据,分别代表最坏情况和一般情况。
1. **冒泡排序**:
- 最坏情况数据:全部逆序数组,如[10000, 9999, ..., 1]。这种情况下需要最多轮数进行比较,因为每次最大元素都在最后一位。
- 平均情况数据:随机数组,比如[5000, 4897, ..., 6, 1]。这种情况下大约一半的时间会交换相邻元素,另一半不会。
2. **快速排序**:
- 最坏情况数据:已经部分有序且每次选取的基准都是最小或最大的元素,如[10000, 9999, ..., 1]。这会导致递归深度达到n。
- 平均情况数据:随机数组。平均情况下,快速排序的时间复杂度接近O(n log n)。
3. **归并排序**:
- 最坏情况数据:逆序数组。归并排序总是需要分割数组直到每个只剩下一个元素,然后合并,所以步数是固定的。
- 平均情况数据:随机数组。归并排序无论何时都保持稳定的O(n log n)时间复杂度。
为了测量实际运行时间和分析次数,可以使用C语言中的`clock()`函数获取程序运行时间,计数器或者其他性能剖析工具。例如:
```c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
// 示例冒泡排序函数
void bubble_sort(int arr[], int size, int* comparisons) {
// ... 实现冒泡排序 ...
}
int main() {
int arr[10000];
int comparisons = 0;
clock_t start, end;
// 初始化数据...
start = clock();
bubble_sort(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), &comparisons);
end = clock();
double time_spent = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("Bubble sort time: %.6f seconds\n", time_spent);
return 0;
}
```
记得在每次运行排序之前更新`start`和`end`计时,统计`comparisons`变量并记录结果。对于其他排序算法,只需替换相应的排序函数即可。
阅读全文