请以C语言背景,给出代码,使之能满足以下要求:对我们所学过的各种排序算法,分别测试统计数据量为100、10000、1000000时各自在正序、逆序、随机序时所耗的时间
时间: 2024-12-06 13:26:55 浏览: 18
在C语言中,实现这个功能需要创建几个排序函数,然后对每个函数进行多次时间测量,分别在正序、逆序、随机序三种情况下。这里仅提供一个基本的框架,实际代码将更复杂,因为这通常涉及到性能分析库,如`time.h`或`chrono`库,以及使用`rand()`生成随机数。
首先,我们假设已经实现了快速排序、归并排序和冒泡排序等常见算法。我们将它们放在单独的函数中,并使用`clock()`或`chrono::high_resolution_clock`来获取开始和结束的时间点。这是一个简化的例子:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 假设我们有以下三个排序函数
void quick_sort(int arr[], int size);
void merge_sort(int arr[], int size);
void bubble_sort(int arr[], int size);
// 测试排序函数的函数模板
template <typename SortFunc>
double measure_sort_time(int* arr, int size, bool ascending) {
clock_t start = clock();
SortFunc(arr, size);
clock_t end = clock();
// 将毫秒转换为秒
double elapsed = ((double)(end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
return elapsed * (ascending ? 1 : -1); // 正序为正,逆序为负
}
int main() {
int sizes[] = {100, 10000, 1000000};
for (int i = 0; i < sizeof(sizes) / sizeof(sizes[0]); i++) {
int *arr = malloc(sizes[i] * sizeof(int));
if (!arr) {
printf("Memory allocation failed.\n");
continue;
}
// 设置初始顺序(正序、逆序、随机)
if (i % 3 == 0) {
// 正序
for (int j = 0; j < sizes[i]; j++) {
arr[j] = j;
}
} else if (i % 3 == 1) {
// 逆序
for (int j = sizes[i] - 1; j >= 0; j--) {
arr[j] = j;
}
} else {
// 随机序
srand(time(NULL)); // 初始化随机种子
for (int j = 0; j < sizes[i]; j++) {
arr[j] = rand() % sizes[i];
}
}
// 记录各排序算法的耗时
double time_quick_sort = measure_sort_time(quick_sort, sizes[i], true);
double time_merge_sort = measure_sort_time(merge_sort, sizes[i], true);
double time_bubble_sort = measure_sort_time(bubble_sort, sizes[i], true);
// 打印结果
printf("For array size: %d\n", sizes[i]);
printf("Quick sort time in ascending order: %.6f seconds\n", time_quick_sort);
printf("Merge sort time in ascending order: %.6f seconds\n", time_merge_sort);
printf("Bubble sort time in ascending order: %.6f seconds\n", time_bubble_sort);
free(arr);
}
return 0;
}
```
请注意,这个示例并不完全准确,因为它直接依赖于CPU时钟,对于长时间运行的排序可能会有误差。为了得到更精确的结果,可以考虑使用更为专业的性能分析库。此外,这只是一个基础版本,实际项目可能需要更详细的错误处理和测试数据生成。
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