用c++随机产生10000个数据,进行起泡排序、快速排序、希尔排序、堆排序、基数排序,并比较各种算法的排序时间。

时间: 2023-10-20 09:23:59 浏览: 40
好的,我可以给你提供一个C++程序,用于随机产生10000个数据,并对它们进行起泡排序、快速排序、希尔排序、堆排序、基数排序,并比较各种算法的排序时间。代码如下: ```c++ #include <iostream> #include <ctime> #include <cstdlib> #include <chrono> using namespace std; using namespace std::chrono; // 产生随机数 void randomArray(int *arr, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = rand() % n; } } // 打印数组 void printArray(int *arr, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { cout << arr[i] << " "; } cout << endl; } // 交换两个数的值 void swap(int &a, int &b) { int temp = a; a = b; b = temp; } // 起泡排序 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 left, int right) { int pivot = arr[right]; int i = left - 1; for (int j = left; j < right; j++) { if (arr[j] < pivot) { i++; swap(arr[i], arr[j]); } } swap(arr[i + 1], arr[right]); return i + 1; } void quickSort(int *arr, int left, int right) { if (left < right) { int pivotIndex = partition(arr, left, right); quickSort(arr, left, pivotIndex - 1); quickSort(arr, pivotIndex + 1, right); } } // 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 j = i; int temp = arr[i]; while (j >= gap && arr[j - gap] > temp) { arr[j] = arr[j - gap]; j -= gap; } arr[j] = temp; } } } // 堆排序 void maxHeapify(int *arr, int n, int i) { int largest = i; int left = 2 * i + 1; int right = 2 * i + 2; if (left < n && arr[left] > arr[largest]) { largest = left; } if (right < n && arr[right] > arr[largest]) { largest = right; } if (largest != i) { swap(arr[i], arr[largest]); maxHeapify(arr, n, largest); } } void heapSort(int *arr, int n) { for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) { maxHeapify(arr, n, i); } for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { swap(arr[0], arr[i]); maxHeapify(arr, i, 0); } } // 基数排序 void radixSort(int *arr, int n) { int maxNum = arr[0]; for (int i = 1; i < n; i++) { if (arr[i] > maxNum) { maxNum = arr[i]; } } for (int exp = 1; maxNum / exp > 0; exp *= 10) { int output[n]; int count[10] = {0}; for (int i = 0; i < n; i++) { count[(arr[i] / exp) % 10]++; } for (int i = 1; i < 10; i++) { count[i] += count[i - 1]; } for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { output[count[(arr[i] / exp) % 10] - 1] = arr[i]; count[(arr[i] / exp) % 10]--; } for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = output[i]; } } } int main() { int n = 10000; int arr[n]; srand(time(NULL)); randomArray(arr, n); cout << "Unsorted Array:" << endl; printArray(arr, n); auto start = high_resolution_clock::now(); bubbleSort(arr, n); auto end = high_resolution_clock::now(); auto duration = duration_cast<microseconds>(end - start); cout << "Bubble Sort Time: " << duration.count() << " microseconds" << endl; randomArray(arr, n); start = high_resolution_clock::now(); quickSort(arr, 0, n - 1); end = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<microseconds>(end - start); cout << "Quick Sort Time: " << duration.count() << " microseconds" << endl; randomArray(arr, n); start = high_resolution_clock::now(); shellSort(arr, n); end = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<microseconds>(end - start); cout << "Shell Sort Time: " << duration.count() << " microseconds" << endl; randomArray(arr, n); start = high_resolution_clock::now(); heapSort(arr, n); end = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<microseconds>(end - start); cout << "Heap Sort Time: " << duration.count() << " microseconds" << endl; randomArray(arr, n); start = high_resolution_clock::now(); radixSort(arr, n); end = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<microseconds>(end - start); cout << "Radix Sort Time: " << duration.count() << " microseconds" << endl; return 0; } ``` 运行程序会输出每个排序算法的排序时间,以微秒为单位。

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