用c语言实现随机生成一定规模数据,分别用冒泡排序、快速排序算法进行排序,记录各排序算法消耗时间,并分析数据规模为多大时,明显与与时间复杂度一致,并写出实验思路和结果
时间: 2024-02-25 17:56:38 浏览: 80
好的,我可以帮你回答这个问题。
首先,为了实现随机生成一定规模的数据,可以使用C语言中的rand()函数来生成随机数,然后存放到一个数组中。
接下来,可以使用冒泡排序和快速排序算法来对这个数组进行排序。冒泡排序是一种简单的排序算法,它的时间复杂度为O(n^2);而快速排序是一种高效的排序算法,它的时间复杂度为O(nlogn)。
为了记录各排序算法的消耗时间,可以使用C语言中的clock()函数来测量程序运行的时间。具体实验思路如下:
1. 定义一个用于存放随机数的数组,并使用rand()函数生成随机数。
2. 分别编写冒泡排序和快速排序算法,并对随机数数组进行排序。
3. 在排序算法执行前后,使用clock()函数记录程序运行的时间。
4. 对不同规模数据(例如100、1000、10000、100000等)进行测试,并分别记录冒泡排序和快速排序算法的运行时间。
5. 根据实验结果,分析数据规模为多大时,明显与时间复杂度一致。
下面是一份示例代码,供您参考:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 冒泡排序
void bubble_sort(int arr[], int n) {
int i, j, temp;
for (i = 0; i < n - 1; i++) {
for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
// 快速排序
void quick_sort(int arr[], int left, int right) {
if (left < right) {
int i = left, j = right, temp = arr[left];
while (i < j) {
while (i < j && arr[j] >= temp) {
j--;
}
if (i < j) {
arr[i++] = arr[j];
}
while (i < j && arr[i] < temp) {
i++;
}
if (i < j) {
arr[j--] = arr[i];
}
}
arr[i] = temp;
quick_sort(arr, left, i - 1);
quick_sort(arr, i + 1, right);
}
}
int main() {
int n = 100000; // 数据规模
int arr[n];
int i;
// 生成随机数
srand(time(NULL));
for (i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = rand() % 100;
}
// 冒泡排序
clock_t start = clock();
bubble_sort(arr, n);
clock_t end = clock();
double duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("Bubble sort: %f seconds\n", duration);
// 快速排序
srand(time(NULL));
for (i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = rand() % 100;
}
start = clock();
quick_sort(arr, 0, n - 1);
end = clock();
duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("Quick sort: %f seconds\n", duration);
return 0;
}
```
通过运行上述代码,可以得到不同规模数据下冒泡排序和快速排序算法的运行时间。根据实验结果,可以发现当数据规模较大时(例如100000),快速排序算法的运行时间明显比冒泡排序算法少,与时间复杂度一致。
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