在快速排序算法中,为减少最坏情况的出现,可采用“三者取中”规则,每趟划分前,比较A[low]、A[high]和A[(low+high)/2]的大小,取中间值的记录作为轴点。 实现要求: 编程实现快速排序算法(改进实现轴点“三者取中”法的快速排序算法,),改进实现轴点“三者取中”法的快速排序算法(函数命名为quickSortImproved),并实现快速排序算法在各个序列上所需的排序码比较次数的统计,在下列随机序列上进行测试. 1、在如下三组随机序列、反序序列和正序序列上,统计“三者取中”法的快速排序算法在各个序列上所需的排序码比较次数; 2、在如下三组随机序列、反序序列和正序序列上,统计的快速排序算法在各个序列上所需的排序码比较次数。请帮我用c++编程实现

时间: 2023-06-19 11:05:23 浏览: 111
以下是代码实现,其中包括了快速排序和改进实现轴点“三者取中”法的快速排序,并统计了排序码比较次数。 ```c++ #include<iostream> #include<cstdlib> #include<ctime> using namespace std; void swap(int &a, int &b) { int temp = a; a = b; b = temp; } // 快速排序 int quickSort(int a[], int low, int high) { if (low >= high) { return 0; } int i = low, j = high, pivot = a[low]; while (i < j) { while (i < j && a[j] >= pivot) { j--; } a[i] = a[j]; while (i < j && a[i] <= pivot) { i++; } a[j] = a[i]; } a[i] = pivot; int compareCount = high - low; compareCount += quickSort(a, low, i - 1); compareCount += quickSort(a, i + 1, high); return compareCount; } // 改进实现轴点“三者取中”法的快速排序 int quickSortImproved(int a[], int low, int high) { if (low >= high) { return 0; } if (high - low + 1 >= 3) { int mid = (low + high) / 2; if (a[low] > a[mid]) { swap(a[low], a[mid]); } if (a[low] > a[high]) { swap(a[low], a[high]); } if (a[mid] > a[high]) { swap(a[mid], a[high]); } swap(a[mid], a[low]); } int i = low, j = high, pivot = a[low]; while (i < j) { while (i < j && a[j] >= pivot) { j--; } a[i] = a[j]; while (i < j && a[i] <= pivot) { i++; } a[j] = a[i]; } a[i] = pivot; int compareCount = high - low; compareCount += quickSortImproved(a, low, i - 1); compareCount += quickSortImproved(a, i + 1, high); return compareCount; } int main() { const int N = 10; int a1[N], a2[N], a3[N]; srand(time(NULL)); for (int i = 0; i < N; i++) { a1[i] = rand() % 100; a2[i] = N - i - 1; a3[i] = i; } cout << "原始序列1: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a1[i] << " "; } cout << endl; int compareCount = quickSort(a1, 0, N - 1); cout << "快速排序后的序列1: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a1[i] << " "; } cout << endl; cout << "快速排序比较次数: " << compareCount << endl << endl; cout << "原始序列2: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a2[i] << " "; } cout << endl; compareCount = quickSort(a2, 0, N - 1); cout << "快速排序后的序列2: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a2[i] << " "; } cout << endl; cout << "快速排序比较次数: " << compareCount << endl << endl; cout << "原始序列3: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a3[i] << " "; } cout << endl; compareCount = quickSort(a3, 0, N - 1); cout << "快速排序后的序列3: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a3[i] << " "; } cout << endl; cout << "快速排序比较次数: " << compareCount << endl << endl; cout << "原始序列1: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a1[i] << " "; } cout << endl; compareCount = quickSortImproved(a1, 0, N - 1); cout << "改进实现轴点“三者取中”法的快速排序后的序列1: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a1[i] << " "; } cout << endl; cout << "改进实现轴点“三者取中”法的快速排序比较次数: " << compareCount << endl << endl; cout << "原始序列2: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a2[i] << " "; } cout << endl; compareCount = quickSortImproved(a2, 0, N - 1); cout << "改进实现轴点“三者取中”法的快速排序后的序列2: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a2[i] << " "; } cout << endl; cout << "改进实现轴点“三者取中”法的快速排序比较次数: " << compareCount << endl << endl; cout << "原始序列3: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a3[i] << " "; } cout << endl; compareCount = quickSortImproved(a3, 0, N - 1); cout << "改进实现轴点“三者取中”法的快速排序后的序列3: "; for (int i = 0; i < N; i++) { cout << a3[i] << " "; } cout << endl; cout << "改进实现轴点“三者取中”法的快速排序比较次数: " << compareCount << endl << endl; return 0; } ```
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