1.定义待排序表的长度为n。2.初始化随机数发生器,产生n个随机数构成的顺序表。3.创建输出排序表函数,取得系统时间函数,直接插入排序函数,冒泡排序函数,快速排序函数,直接选择排序函数,筛选函数,对排序函数,归并排序函数.4.主程序调用各个排序函数,输出各排序算法对长度为n的顺序表进行排序所耗费的时间。用c语言写
时间: 2024-02-22 20:00:55 浏览: 81
实现顺序表的基本运算:初始化、插入、删除、求表的长度、判空、释放。
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以下是用 C 语言实现的程序,实现了对长度为 n 的顺序表进行各种排序算法的比较,并输出所耗费的时间。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define N 10000 // 待排序表的长度
// 初始化随机数发生器,产生 n 个随机数构成的顺序表
void init(int a[], int n) {
srand((unsigned)time(NULL));
for (int i = 0; i < n; i++) {
a[i] = rand() % 100;
}
}
// 输出排序表
void print(int a[], int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", a[i]);
}
printf("\n");
}
// 直接插入排序
void insert_sort(int a[], int n) {
clock_t start = clock();
for (int i = 1; i < n; i++) {
int key = a[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && a[j] > key) {
a[j + 1] = a[j];
j--;
}
a[j + 1] = key;
}
clock_t end = clock();
printf("直接插入排序用时:%f 秒\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);
}
// 冒泡排序
void bubble_sort(int a[], int n) {
clock_t start = clock();
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (a[j] > a[j + 1]) {
int tmp = a[j];
a[j] = a[j + 1];
a[j + 1] = tmp;
}
}
}
clock_t end = clock();
printf("冒泡排序用时:%f 秒\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);
}
// 快速排序
void quick_sort(int a[], int left, int right) {
if (left >= right) return;
int i = left, j = right, pivot = a[left];
while (i < j) {
while (i < j && a[j] >= pivot) j--;
a[i] = a[j];
while (i < j && a[i] <= pivot) i++;
a[j] = a[i];
}
a[i] = pivot;
quick_sort(a, left, i - 1);
quick_sort(a, i + 1, right);
}
// 直接选择排序
void select_sort(int a[], int n) {
clock_t start = clock();
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
int min_idx = i;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (a[j] < a[min_idx]) {
min_idx = j;
}
}
int tmp = a[i];
a[i] = a[min_idx];
a[min_idx] = tmp;
}
clock_t end = clock();
printf("直接选择排序用时:%f 秒\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);
}
// 筛选函数
void sift(int a[], int left, int right) {
int i = left, j = 2 * i + 1, tmp = a[i];
while (j <= right) {
if (j < right && a[j] < a[j + 1]) j++;
if (tmp < a[j]) {
a[i] = a[j];
i = j;
j = 2 * i + 1;
}
else
break;
}
a[i] = tmp;
}
// 堆排序
void heap_sort(int a[], int n) {
clock_t start = clock();
for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
sift(a, i, n - 1);
}
for (int i = n - 1; i >= 1; i--) {
int tmp = a[0];
a[0] = a[i];
a[i] = tmp;
sift(a, 0, i - 1);
}
clock_t end = clock();
printf("堆排序用时:%f 秒\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);
}
// 归并排序
void merge(int a[], int left, int mid, int right, int tmp[]) {
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
while (i <= mid && j <= right) {
if (a[i] <= a[j]) {
tmp[k++] = a[i++];
}
else {
tmp[k++] = a[j++];
}
}
while (i <= mid) {
tmp[k++] = a[i++];
}
while (j <= right) {
tmp[k++] = a[j++];
}
for (i = 0; i < k; i++) {
a[left + i] = tmp[i];
}
}
void merge_sort(int a[], int left, int right, int tmp[]) {
if (left >= right) return;
int mid = (left + right) / 2;
merge_sort(a, left, mid, tmp);
merge_sort(a, mid + 1, right, tmp);
merge(a, left, mid, right, tmp);
}
// 主函数
int main() {
int a[N];
init(a, N);
printf("排序前:\n");
print(a, N);
int tmp[N];
// 直接插入排序
insert_sort(a, N);
// 冒泡排序
init(a, N);
bubble_sort(a, N);
// 快速排序
init(a, N);
clock_t start = clock();
quick_sort(a, 0, N - 1);
clock_t end = clock();
printf("快速排序用时:%f 秒\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);
// 直接选择排序
init(a, N);
select_sort(a, N);
// 堆排序
init(a, N);
heap_sort(a, N);
// 归并排序
init(a, N);
start = clock();
merge_sort(a, 0, N - 1, tmp);
end = clock();
printf("归并排序用时:%f 秒\n", (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC);
printf("排序后:\n");
print(a, N);
return 0;
}
```
在主函数中,首先调用 `init` 函数初始化随机数发生器,产生 n 个随机数构成的顺序表。然后依次调用各个排序算法的函数,输出它们对长度为 n 的顺序表进行排序所耗费的时间。最后输出排序后的顺序表。
注意,堆排序和归并排序的实现使用了辅助数组 `tmp`,用于存储归并时的中间结果。另外,快速排序的实现使用了递归。
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