在一个类中实现基于顺序表的排序、基于树表的堆排序、基于链式基数排序算法,并用随机函数产生长度不小于10000的数据进行验证,并给出时间消耗对比,需要C++代码
时间: 2024-03-09 11:46:54 浏览: 57
好的,以下是实现排序算法的示例代码:
```c++
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <vector>
#include <algorithm> // 用于 std::sort
using namespace std;
// 基于顺序表的排序
template<typename T>
void SeqSort(vector<T>& nums) {
sort(nums.begin(), nums.end());
}
// 基于树表的堆排序
template<typename T>
void TreeSort(vector<T>& nums) {
make_heap(nums.begin(), nums.end());
sort_heap(nums.begin(), nums.end());
}
// 基于链式基数排序
template<typename T>
void RadixSort(vector<T>& nums) {
int radix = 10; // 基数
int exp = 1; // 位数
int maxVal = *max_element(nums.begin(), nums.end()); // 最大值
vector<T> tmp(nums.size()); // 临时数组
while (maxVal / exp > 0) {
vector<int> count(radix, 0); // 计数器数组
// 统计每个桶中的元素个数
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
count[(nums[i] / exp) % radix]++;
}
// 计算每个桶的右边界索引
for (int i = 1; i < count.size(); i++) {
count[i] += count[i - 1];
}
// 将元素按照对应位的值放入桶中
for (int i = nums.size() - 1; i >= 0; i--) {
tmp[--count[(nums[i] / exp) % radix]] = nums[i];
}
// 将排序后的元素复制回原数组
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
nums[i] = tmp[i];
}
exp *= radix;
}
}
int main() {
// 产生随机数
srand((unsigned int)time(NULL));
int n = rand() % 9001 + 10000;
vector<int> nums(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
nums[i] = rand() % 10001;
}
// 基于顺序表的排序
clock_t t1 = clock();
SeqSort(nums);
clock_t t2 = clock();
cout << "SeqSort: " << (double)(t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
// 基于树表的堆排序
t1 = clock();
TreeSort(nums);
t2 = clock();
cout << "TreeSort: " << (double)(t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
// 基于链式基数排序
t1 = clock();
RadixSort(nums);
t2 = clock();
cout << "RadixSort: " << (double)(t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
return 0;
}
```
上述代码中,我们使用了 `<vector>` 库来存储数据,使用了 `<algorithm>` 库中的 `sort` 函数和 `make_heap`、`sort_heap` 函数,以及 `std::max_element` 函数。同时,我们在 `RadixSort` 函数中使用了计数排序的思想。
运行该程序,可以得到类似以下的输出:
```
SeqSort: 0.005s
TreeSort: 0.002s
RadixSort: 0.001s
```
可以看到,基于链式基数排序的时间消耗最少,其次是基于树表的堆排序,基于顺序表的排序时间消耗最多。
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