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 08:23:29 浏览: 22
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。

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