24.排序综合 利用随机函数产生N个随机整数(20000以上),对这些数进行多种方法进行排序。要求: (1)至少采用三种方法实现上述问题求解(提示,可采用的方法有插入排序、希尔排序、起泡排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序)。并把排序后的结果保存在不同的文件中。 (2)统计每一种排序方法的性能(以上机运行程序所花费的时间为准进行对比),找出其中两种较快的方法。 (3)如果采用4种或4种以上的方法者,可适当加分。数据结构课程设计,加详细注释
时间: 2024-02-29 11:53:32 浏览: 126
好的,我知道了。这是一个排序综合问题,需要采用三种或以上的排序方法对随机产生的N个整数进行排序,并统计每种排序方法的性能,找出其中较快的两种方法。
首先,我会生成N个随机整数,大于等于20000。然后,我会依次采用插入排序、快速排序和归并排序三种方法进行排序,并将排序后的结果保存在不同的文件中。下面是具体的实现过程:
```python
import random
import time
N = 10000 # 需要排序的元素个数
MAX_NUM = 50000 # 随机数的最大值
# 生成N个随机整数
data = [random.randint(20000, MAX_NUM) for _ in range(N)]
# 插入排序
start_time = time.time()
for i in range(1, N):
tmp = data[i]
j = i - 1
while j >= 0 and data[j] > tmp:
data[j + 1] = data[j]
j -= 1
data[j + 1] = tmp
end_time = time.time()
print("插入排序耗时:", end_time - start_time)
# 将排序结果保存到文件中
with open("insertion_sort.txt", "w") as f:
for d in data:
f.write(str(d) + "\n")
# 快速排序
def quick_sort(data, left, right):
if left >= right:
return
pivot_idx = partition(data, left, right)
quick_sort(data, left, pivot_idx - 1)
quick_sort(data, pivot_idx + 1, right)
def partition(data, left, right):
pivot = data[left]
while left < right:
while left < right and data[right] >= pivot:
right -= 1
data[left] = data[right]
while left < right and data[left] < pivot:
left += 1
data[right] = data[left]
data[left] = pivot
return left
start_time = time.time()
quick_sort(data, 0, N - 1)
end_time = time.time()
print("快速排序耗时:", end_time - start_time)
# 将排序结果保存到文件中
with open("quick_sort.txt", "w") as f:
for d in data:
f.write(str(d) + "\n")
# 归并排序
def merge_sort(data):
if len(data) <= 1:
return data
mid = len(data) // 2
left = merge_sort(data[:mid])
right = merge_sort(data[mid:])
return merge(left, right)
def merge(left, right):
i, j = 0, 0
res = []
while i < len(left) and j < len(right):
if left[i] < right[j]:
res.append(left[i])
i += 1
else:
res.append(right[j])
j += 1
res += left[i:]
res += right[j:]
return res
start_time = time.time()
data = merge_sort(data)
end_time = time.time()
print("归并排序耗时:", end_time - start_time)
# 将排序结果保存到文件中
with open("merge_sort.txt", "w") as f:
for d in data:
f.write(str(d) + "\n")
```
上述代码中,插入排序、快速排序和归并排序都被实现了。其中,插入排序通过依次将未排序的元素插入到已排序的序列中,从而实现排序;快速排序使用递归的方式,将待排序序列分成两个子序列,然后对子序列进行排序;归并排序也是使用递归的方式,将待排序序列分成两个子序列,分别对子序列进行排序,然后将两个已排序的子序列合并。
在排序完成后,我会将排序结果保存在不同的文件中。最后,我会统计每种排序方法的耗时,并找出其中较快的两种方法。可以使用time模块中的time.time()方法来计算程序运行的时间。
如果需要使用四种或以上的排序方法,则可以适当增加代码实现即可。
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