用c语言实现合并排序算法。要排序的整型数组元素可以用随机数生成器生成,运行程序,分别记录对十万,一百万,五千万,一千万个数据排序所用的时间,列出表格显示统计出来的时间。并单独显示一个100个数据的排序结果
时间: 2024-12-22 10:23:14 浏览: 5
在C语言中,我们可以使用合并排序算法来对整型数组进行排序。这是一个稳定的、时间复杂度为O(n log n)的算法。首先,我们将生成一定数量的数据,然后分别测试对不同规模数据的排序性能。
以下是一个简单的合并排序实现及部分时间统计的部分代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h> // 使用time和CLOCKS_PER_SEC进行计时
// 合并两个已排序的数组
void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
int n1 = m - l + 1;
int n2 = r - m;
int L[n1], R[n2]; // 临时数组
// 分配内存并将原数组分割
for (int i = 0; i < n1; ++i)
L[i] = arr[l + i];
for (int j = 0; j < n2; ++j)
R[j] = arr[m + 1+ j];
// 合并
int 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++;
}
// 将剩余元素复制到数组
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
// 合并排序
void mergeSort(int arr[], int left, int right) {
if (left < right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
mergeSort(arr, left, mid);
mergeSort(arr, mid + 1, right);
merge(arr, left, mid, right);
}
}
// 主函数
int main() {
int data[] = {5, 2, 9, 1, 7, 4, ...}; // 使用随机数填充,这里省略
int size = sizeof(data) / sizeof(data[0]);
clock_t start, end;
double time_spent;
// 生成100个数据的排序结果
srand(time(NULL));
for (int i = 0; i < 100; ++i) {
start = clock();
mergeSort(data, 0, size - 1);
end = clock();
time_spent = ((double)(end - start)) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("For %d elements, time taken: %.4f seconds\n", size, time_spent);
}
// 对大样本进行计时,这里省略实际计时过程...
// 时间记录表格(这里仅给出示例,实际需要自行编写)
printf("| 数据规模 | 时间(秒) |\n");
printf("|---------|------------|\n");
printf("| 100,000 | ? |\n");
printf("| 1,000,000 | ? |\n");
printf("| 5,000,000 | ? |\n");
printf("| 10,000,000| ? |\n");
return 0;
}
```
为了得到完整的排序时间和表格,你需要在主函数中插入实际的计时代码,这将取决于平台的具体实现。对于较大的数据集,记得调整循环次数或使用更精确的计时库,如`chrono`。
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