问题描述:对 30000 个随机整数,利用插入排序、希尔排序、起泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序等排序方法进行排序,并统计每一种排序上机所花费的时间。*输入的数据形式为任何一个正整数,大小不限。*输出的形式:数字大小逐个递增的数列C++实现

时间: 2024-05-01 18:23:29 浏览: 90
以下是一个简单的C++程序,它可以对输入的30000个随机整数进行排序,并统计每个排序算法的运行时间。其中包括插入排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序、选择排序、堆排序和归并排序。 ```c++ #include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> #include <chrono> using namespace std; using namespace std::chrono; void insertionSort(int arr[], int n) { int i, key, j; for (i = 1; i < n; i++) { key = arr[i]; j = i - 1; while (j >= 0 && arr[j] > key) { arr[j + 1] = arr[j]; j = j - 1; } arr[j + 1] = key; } } void shellSort(int arr[], int n) { for (int gap = n/2; gap > 0; gap /= 2) { for (int i = gap; i < n; i += 1) { int temp = arr[i]; int j; for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) { arr[j] = arr[j - gap]; } arr[j] = temp; } } } 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]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = temp; } } } } int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; int i = (low - 1); for (int j = low; j <= high- 1; j++) { if (arr[j] < pivot) { i++; int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } } int temp = arr[i + 1]; arr[i + 1] = arr[high]; arr[high] = temp; return (i + 1); } void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { int pi = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pi - 1); quickSort(arr, pi + 1, high); } } void selectionSort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n-1; i++) { int min_idx = i; for (int j = i+1; j < n; j++) { if (arr[j] < arr[min_idx]) { min_idx = j; } } int temp = arr[min_idx]; arr[min_idx] = arr[i]; arr[i] = temp; } } void heapify(int arr[], int n, int i) { int largest = i; int l = 2*i + 1; int r = 2*i + 2; if (l < n && arr[l] > arr[largest]) { largest = l; } if (r < n && arr[r] > arr[largest]) { largest = r; } if (largest != i) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[largest]; arr[largest] = temp; heapify(arr, n, largest); } } void heapSort(int arr[], int n) { for (int i = n/2 - 1; i >= 0; i--) { heapify(arr, n, i); } for (int i = n-1; i >= 0; i--) { int temp = arr[0]; arr[0] = arr[i]; arr[i] = temp; heapify(arr, i, 0); } } void merge(int arr[], int l, int m, int r) { int i, j, k; int n1 = m - l + 1; int n2 = r - m; int L[n1], R[n2]; for (i = 0; i < n1; i++) { L[i] = arr[l + i]; } for (j = 0; j < n2; j++) { R[j] = arr[m + 1+ j]; } i = 0; j = 0; k = l; while (i < n1 && j < n2) { if (L[i] <= R[j]) { arr[k] = L[i]; i++; } else { arr[k] = R[j]; j++; } k++; } while (i < n1) { arr[k] = L[i]; i++; k++; } while (j < n2) { arr[k] = R[j]; j++; k++; } } void mergeSort(int arr[], int l, int r) { if (l < r) { int m = l+(r-l)/2; mergeSort(arr, l, m); mergeSort(arr, m+1, r); merge(arr, l, m, r); } } int main() { const int n = 30000; int arr1[n], arr2[n], arr3[n], arr4[n], arr5[n], arr6[n], arr7[n]; srand(time(0)); for (int i = 0; i < n; i++) { int num = rand(); arr1[i] = num; arr2[i] = num; arr3[i] = num; arr4[i] = num; arr5[i] = num; arr6[i] = num; arr7[i] = num; } auto start = high_resolution_clock::now(); insertionSort(arr1, n); auto stop = high_resolution_clock::now(); auto duration = duration_cast<milliseconds>(stop - start); cout << "Insertion sort: " << duration.count() << "ms" << endl; start = high_resolution_clock::now(); shellSort(arr2, n); stop = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<milliseconds>(stop - start); cout << "Shell sort: " << duration.count() << "ms" << endl; start = high_resolution_clock::now(); bubbleSort(arr3, n); stop = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<milliseconds>(stop - start); cout << "Bubble sort: " << duration.count() << "ms" << endl; start = high_resolution_clock::now(); quickSort(arr4, 0, n-1); stop = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<milliseconds>(stop - start); cout << "Quick sort: " << duration.count() << "ms" << endl; start = high_resolution_clock::now(); selectionSort(arr5, n); stop = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<milliseconds>(stop - start); cout << "Selection sort: " << duration.count() << "ms" << endl; start = high_resolution_clock::now(); heapSort(arr6, n); stop = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<milliseconds>(stop - start); cout << "Heap sort: " << duration.count() << "ms" << endl; start = high_resolution_clock::now(); mergeSort(arr7, 0, n-1); stop = high_resolution_clock::now(); duration = duration_cast<milliseconds>(stop - start); cout << "Merge sort: " << duration.count() << "ms" << endl; return 0; } ``` 注意:以上代码中,使用了C++11的chrono库,它可以用来测量程序的运行时间。如果你使用的是旧版C++,则需要使用其他方式来测量运行时间。
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

C++实现八个常用的排序算法:插入排序、冒泡排序、选择排序、希尔排序等

在本文中,我们将深入探讨C++实现的八种常见的排序算法,它们分别是插入排序、冒泡排序、选择排序、希尔排序、快速排序、归并排序、堆排序和LST基数排序。这些排序算法是计算机科学中基础且重要的部分,它们在处理...
recommend-type

c++实现对输入数组进行快速排序的示例(推荐)

C++实现对输入数组进行快速排序的示例 本文将详细介绍如何使用C++语言实现对输入数组进行快速排序的示例。快速排序是一种常用的排序算法,通过将数组分成两个部分,左侧部分小于右侧部分,然后递归地对左侧和右侧...
recommend-type

C中qsort快速排序使用实例

快速排序算法的核心思想是分治法,它通过选取一个“基准”元素并将其与其他元素进行比较,将数组分为两部分,使得一部分的元素都小于或等于基准,另一部分的元素都大于基准。然后对这两部分再分别进行快速排序,直到...
recommend-type

广州大学 数据结构实验报告 实验四 查找和排序算法实现

在实验中,学生们使用C++编程语言实现这些算法,并对16个随机生成的2位正整数进行排序。他们不仅需要实现算法,还需要记录和输出排序过程,以及关键字的比较次数和记录的移动次数,以分析算法的性能。 这些排序算法...
recommend-type

java对double数组排序示例分享

在Java编程语言中,对数据结构进行操作是常见的任务,其中数组是最基本的数据结构之一。在本示例中,我们关注的...在实际开发中,更高效的排序算法如快速排序、归并排序或Java内置的`Arrays.sort()`方法可能更为合适。
recommend-type

JHU荣誉单变量微积分课程教案介绍

资源摘要信息:"jhu2017-18-honors-single-variable-calculus" 知识点一:荣誉单变量微积分课程介绍 本课程为JHU(约翰霍普金斯大学)的荣誉单变量微积分课程,主要针对在2018年秋季和2019年秋季两个学期开设。课程内容涵盖两个学期的微积分知识,包括整合和微分两大部分。该课程采用IBL(Inquiry-Based Learning)格式进行教学,即学生先自行解决问题,然后在学习过程中逐步掌握相关理论知识。 知识点二:IBL教学法 IBL教学法,即问题导向的学习方法,是一种以学生为中心的教学模式。在这种模式下,学生在教师的引导下,通过提出问题、解决问题来获取知识,从而培养学生的自主学习能力和问题解决能力。IBL教学法强调学生的主动参与和探索,教师的角色更多的是引导者和协助者。 知识点三:课程难度及学习方法 课程的第一次迭代主要包含问题,难度较大,学生需要有一定的数学基础和自学能力。第二次迭代则在第一次的基础上增加了更多的理论和解释,难度相对降低,更适合学生理解和学习。这种设计旨在帮助学生从实际问题出发,逐步深入理解微积分理论,提高学习效率。 知识点四:课程先决条件及学习建议 课程的先决条件为预演算,即在进入课程之前需要掌握一定的演算知识和技能。建议在使用这些笔记之前,先完成一些基础演算的入门课程,并进行一些数学证明的练习。这样可以更好地理解和掌握课程内容,提高学习效果。 知识点五:TeX格式文件 标签"TeX"意味着该课程的资料是以TeX格式保存和发布的。TeX是一种基于排版语言的格式,广泛应用于学术出版物的排版,特别是在数学、物理学和计算机科学领域。TeX格式的文件可以确保文档内容的准确性和排版的美观性,适合用于编写和分享复杂的科学和技术文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【实战篇:自定义损失函数】:构建独特损失函数解决特定问题,优化模型性能

![损失函数](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a83762ba6eb248f69091b5154ddf78ca.png) # 1. 损失函数的基本概念与作用 ## 1.1 损失函数定义 损失函数是机器学习中的核心概念,用于衡量模型预测值与实际值之间的差异。它是优化算法调整模型参数以最小化的目标函数。 ```math L(y, f(x)) = \sum_{i=1}^{N} L_i(y_i, f(x_i)) ``` 其中,`L`表示损失函数,`y`为实际值,`f(x)`为模型预测值,`N`为样本数量,`L_i`为第`i`个样本的损失。 ## 1.2 损
recommend-type

如何在ZYNQMP平台上配置TUSB1210 USB接口芯片以实现Host模式,并确保与Linux内核的兼容性?

要在ZYNQMP平台上实现TUSB1210 USB接口芯片的Host模式功能,并确保与Linux内核的兼容性,首先需要在硬件层面完成TUSB1210与ZYNQMP芯片的正确连接,保证USB2.0和USB3.0之间的硬件电路设计符合ZYNQMP的要求。 参考资源链接:[ZYNQMP USB主机模式实现与测试(TUSB1210)](https://wenku.csdn.net/doc/6nneek7zxw?spm=1055.2569.3001.10343) 具体步骤包括: 1. 在Vivado中设计硬件电路,配置USB接口相关的Bank502和Bank505引脚,同时确保USB时钟的正确配置。
recommend-type

Naruto爱好者必备CLI测试应用

资源摘要信息:"Are-you-a-Naruto-Fan:CLI测验应用程序,用于检查Naruto狂热者的知识" 该应用程序是一个基于命令行界面(CLI)的测验工具,设计用于测试用户对日本动漫《火影忍者》(Naruto)的知识水平。《火影忍者》是由岸本齐史创作的一部广受欢迎的漫画系列,后被改编成同名电视动画,并衍生出一系列相关的产品和文化现象。该动漫讲述了主角漩涡鸣人从忍者学校开始的成长故事,直到成为木叶隐村的领袖,期间包含了忍者文化、战斗、忍术、友情和忍者世界的政治斗争等元素。 这个测验应用程序的开发主要使用了JavaScript语言。JavaScript是一种广泛应用于前端开发的编程语言,它允许网页具有交互性,同时也可以在服务器端运行(如Node.js环境)。在这个CLI应用程序中,JavaScript被用来处理用户的输入,生成问题,并根据用户的回答来评估其对《火影忍者》的知识水平。 开发这样的测验应用程序可能涉及到以下知识点和技术: 1. **命令行界面(CLI)开发:** CLI应用程序是指用户通过命令行或终端与之交互的软件。在Web开发中,Node.js提供了一个运行JavaScript的环境,使得开发者可以使用JavaScript语言来创建服务器端应用程序和工具,包括CLI应用程序。CLI应用程序通常涉及到使用诸如 commander.js 或 yargs 等库来解析命令行参数和选项。 2. **JavaScript基础:** 开发CLI应用程序需要对JavaScript语言有扎实的理解,包括数据类型、函数、对象、数组、事件循环、异步编程等。 3. **知识库构建:** 测验应用程序的核心是其问题库,它包含了与《火影忍者》相关的各种问题。开发人员需要设计和构建这个知识库,并确保问题的多样性和覆盖面。 4. **逻辑和流程控制:** 在应用程序中,需要编写逻辑来控制测验的流程,比如问题的随机出现、计时器、计分机制以及结束时的反馈。 5. **用户界面(UI)交互:** 尽管是CLI,用户界面仍然重要。开发者需要确保用户体验流畅,这包括清晰的问题呈现、简洁的指令和友好的输出格式。 6. **模块化和封装:** 开发过程中应当遵循模块化原则,将不同的功能分隔开来,以便于管理和维护。例如,可以将问题生成器、计分器和用户输入处理器等封装成独立的模块。 7. **单元测试和调试:** 测验应用程序在发布前需要经过严格的测试和调试。使用如Mocha或Jest这样的JavaScript测试框架可以编写单元测试,并通过控制台输出调试信息来排除故障。 8. **部署和分发:** 最后,开发完成的应用程序需要被打包和分发。如果是基于Node.js的应用程序,常见的做法是将其打包为可执行文件(如使用electron或pkg工具),以便在不同的操作系统上运行。 根据提供的文件信息,虽然具体细节有限,但可以推测该应用程序可能采用了上述技术点。用户通过点击提供的链接,可能将被引导到一个网页或直接下载CLI应用程序的可执行文件,从而开始进行《火影忍者》的知识测验。通过这个测验,用户不仅能享受答题的乐趣,还可以加深对《火影忍者》的理解和认识。