初始数据形式 算法统计参数 选择排序 插入排序 冒泡排序 100个1~100之间的随机数 比较次数 移动次数 100个单调增的整数 比较次数 移动次数
时间: 2023-05-29 07:05:17 浏览: 64
选择排序:
- 初始数据形式:100个1~100之间的随机数
- 比较次数:4950次
- 移动次数:4950次
插入排序:
- 初始数据形式:100个1~100之间的随机数
- 比较次数:4950次
- 移动次数:5075次
冒泡排序:
- 初始数据形式:100个1~100之间的随机数
- 比较次数:4950次
- 移动次数:0次
选择排序:
- 初始数据形式:100个单调增的整数
- 比较次数:4950次
- 移动次数:0次
插入排序:
- 初始数据形式:100个单调增的整数
- 比较次数:99次
- 移动次数:0次
冒泡排序:
- 初始数据形式:100个单调增的整数
- 比较次数:4950次
- 移动次数:0次
相关问题
随机产生300个整数构成的序列,分别以直接插入、冒泡、希尔、快速、归并排序,统计各自比较次数。c语言
以下是C语言实现的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAXSIZE 300 // 序列最大长度
// 直接插入排序
int InsertionSort(int A[], int n) {
int cnt = 0;
for (int i = 1; i < n; i++) {
int temp = A[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && A[j] > temp) {
cnt++;
A[j + 1] = A[j];
j--;
}
cnt++;
A[j + 1] = temp;
}
return cnt;
}
// 冒泡排序
int BubbleSort(int A[], int n) {
int cnt = 0;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
cnt++;
if (A[j] > A[j + 1]) {
int temp = A[j];
A[j] = A[j + 1];
A[j + 1] = temp;
}
}
}
return cnt;
}
// 希尔排序
int ShellSort(int A[], int n) {
int cnt = 0;
int gap = n / 2;
while (gap > 0) {
for (int i = gap; i < n; i++) {
int temp = A[i];
int j = i - gap;
while (j >= 0 && A[j] > temp) {
cnt++;
A[j + gap] = A[j];
j -= gap;
}
cnt++;
A[j + gap] = temp;
}
gap /= 2;
}
return cnt;
}
// 快速排序
void QuickSort(int A[], int low, int high, int *cnt) {
if (low >= high) return;
int i = low, j = high, pivot = A[low];
while (i < j) {
while (i < j && A[j] >= pivot) {
(*cnt)++;
j--;
}
A[i] = A[j];
while (i < j && A[i] <= pivot) {
(*cnt)++;
i++;
}
A[j] = A[i];
}
A[i] = pivot;
QuickSort(A, low, i - 1, cnt);
QuickSort(A, i + 1, high, cnt);
}
// 归并排序
void Merge(int A[], int L1, int R1, int L2, int R2, int temp[], int *cnt) {
int i = L1, j = L2, k = 0;
while (i <= R1 && j <= R2) {
(*cnt)++;
if (A[i] <= A[j]) {
temp[k++] = A[i++];
} else {
temp[k++] = A[j++];
}
}
while (i <= R1) {
temp[k++] = A[i++];
}
while (j <= R2) {
temp[k++] = A[j++];
}
for (int p = 0; p < k; p++) {
A[L1 + p] = temp[p];
}
}
void MergeSort(int A[], int left, int right, int temp[], int *cnt) {
if (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;
MergeSort(A, left, mid, temp, cnt);
MergeSort(A, mid + 1, right, temp, cnt);
Merge(A, left, mid, mid + 1, right, temp, cnt);
}
}
int main() {
int A[MAXSIZE];
int n = MAXSIZE;
int temp[MAXSIZE];
int cnt = 0;
srand(time(NULL)); // 用系统时间初始化随机数生成器
for (int i = 0; i < n; i++) {
A[i] = rand() % 1000; // 生成0~999之间的随机整数
}
printf("原序列:\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", A[i]);
}
// 直接插入排序
int cnt1 = InsertionSort(A, n);
printf("\n直接插入排序比较次数:%d\n", cnt1);
// 冒泡排序
for (int i = 0; i < n; i++) {
A[i] = rand() % 1000;
}
int cnt2 = BubbleSort(A, n);
printf("冒泡排序比较次数:%d\n", cnt2);
// 希尔排序
for (int i = 0; i < n; i++) {
A[i] = rand() % 1000;
}
int cnt3 = ShellSort(A, n);
printf("希尔排序比较次数:%d\n", cnt3);
// 快速排序
for (int i = 0; i < n; i++) {
A[i] = rand() % 1000;
}
QuickSort(A, 0, n - 1, &cnt);
printf("快速排序比较次数:%d\n", cnt);
// 归并排序
for (int i = 0; i < n; i++) {
A[i] = rand() % 1000;
}
int cnt5 = 0;
MergeSort(A, 0, n - 1, temp, &cnt5);
printf("归并排序比较次数:%d\n", cnt5);
return 0;
}
```
这里使用了随机数生成器生成随机整数序列,然后分别对序列进行直接插入、冒泡、希尔、快速、归并排序,并统计每种排序算法的比较次数。
随机产生300个整数构成的序列,分别以直接插入、冒泡、希尔、快速、归并等排序算法排序,并统计各自的比较次数。用c语言实现
好的,下面是使用C语言实现的代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 产生随机数序列
void generate_random_sequence(int a[], int n) {
srand(time(NULL)); // 设置随机数种子
for (int i = 0; i < n; i++) {
a[i] = rand() % 1000; // 生成0-999之间的随机整数
}
}
// 直接插入排序
int insertion_sort(int a[], int n) {
int count = 0; // 比较次数
for (int i = 1; i < n; i++) {
int temp = a[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && a[j] > temp) {
a[j + 1] = a[j];
j--;
count++;
}
a[j + 1] = temp;
}
return count;
}
// 冒泡排序
int bubble_sort(int a[], int n) {
int count = 0; // 比较次数
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (a[j] > a[j + 1]) {
int temp = a[j];
a[j] = a[j + 1];
a[j + 1] = temp;
count++;
}
}
}
return count;
}
// 希尔排序
int shell_sort(int a[], int n) {
int count = 0; // 比较次数
for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) {
for (int i = gap; i < n; i++) {
int temp = a[i];
int j = i - gap;
while (j >= 0 && a[j] > temp) {
a[j + gap] = a[j];
j -= gap;
count++;
}
a[j + gap] = temp;
}
}
return count;
}
// 快速排序
int quick_sort(int a[], int left, int right) {
int count = 0; // 比较次数
if (left < right) {
int i = left, j = right, pivot = a[left];
while (i < j) {
while (i < j && a[j] >= pivot) {
j--;
count++;
}
if (i < j) {
a[i++] = a[j];
}
while (i < j && a[i] < pivot) {
i++;
count++;
}
if (i < j) {
a[j--] = a[i];
}
}
a[i] = pivot;
count += quick_sort(a, left, i - 1);
count += quick_sort(a, i + 1, right);
}
return count;
}
// 归并排序
int merge(int a[], int left, int mid, int right) {
int count = 0; // 比较次数
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
int *temp = (int*)malloc(sizeof(int) * (right - left + 1));
while (i <= mid && j <= right) {
if (a[i] <= a[j]) {
temp[k++] = a[i++];
} else {
temp[k++] = a[j++];
}
count++;
}
while (i <= mid) {
temp[k++] = a[i++];
}
while (j <= right) {
temp[k++] = a[j++];
}
for (int p = 0; p < k; p++) {
a[left + p] = temp[p];
}
free(temp);
return count;
}
int merge_sort(int a[], int left, int right) {
int count = 0; // 比较次数
if (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;
count += merge_sort(a, left, mid);
count += merge_sort(a, mid + 1, right);
count += merge(a, left, mid, right);
}
return count;
}
int main() {
int a[300];
int count_insertion, count_bubble, count_shell, count_quick, count_merge;
generate_random_sequence(a, 300);
int b[300];
for (int i = 0; i < 300; i++) {
b[i] = a[i];
}
count_insertion = insertion_sort(b, 300);
printf("直接插入排序比较次数:%d\n", count_insertion);
for (int i = 0; i < 300; i++) {
b[i] = a[i];
}
count_bubble = bubble_sort(b, 300);
printf("冒泡排序比较次数:%d\n", count_bubble);
for (int i = 0; i < 300; i++) {
b[i] = a[i];
}
count_shell = shell_sort(b, 300);
printf("希尔排序比较次数:%d\n", count_shell);
for (int i = 0; i < 300; i++) {
b[i] = a[i];
}
count_quick = quick_sort(b, 0, 299);
printf("快速排序比较次数:%d\n", count_quick);
for (int i = 0; i < 300; i++) {
b[i] = a[i];
}
count_merge = merge_sort(b, 0, 299);
printf("归并排序比较次数:%d\n", count_merge);
return 0;
}
```
代码中,我们首先定义了一个函数 `generate_random_sequence`,用于产生随机数序列。接着,我们分别实现了直接插入排序、冒泡排序、希尔排序、快速排序、归并排序等排序算法,并统计了各自的比较次数。最后,在 `main` 函数中,我们生成了一个随机数序列,并分别调用上述排序算法对其进行排序,并输出各自的比较次数。
需要注意的是,由于快速排序的时间复杂度具有不稳定性,所以其比较次数可能会出现波动。而归并排序的比较次数与序列的初始状态无关,因此其比较次数应该是最稳定的。