用c++语言写一个排序程序,采用随机数发生器产生待排序整型数据,值的范围在0到n*10之间,排序表函包括直接插入排序函数,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。并显示出排序时间

时间: 2023-08-14 14:05:39 浏览: 47
以下是一个使用C++编写的排序程序,包括所需的六个排序算法和计时功能: ```c++ #include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> #include <chrono> using namespace std; void insertionSort(int arr[], int n) { int i, key, j; for (i = 1; i < n; i++) { key = arr[i]; j = i - 1; while (j >= 0 && arr[j] > key) { arr[j + 1] = arr[j]; j = j - 1; } arr[j + 1] = key; } } void bubbleSort(int arr[], int n) { int i, j; for (i = 0; i < n-1; i++) { for (j = 0; j < n-i-1; j++) { if (arr[j] > arr[j+1]) { swap(arr[j], arr[j+1]); } } } } int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; int i = (low - 1); for (int j = low; j <= high- 1; j++) { if (arr[j] <= pivot) { i++; swap(arr[i], arr[j]); } } swap(arr[i + 1], arr[high]); return (i + 1); } void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { int pi = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pi - 1); quickSort(arr, pi + 1, high); } } void selectionSort(int arr[], int n) { int i, j, min_idx; for (i = 0; i < n-1; i++) { min_idx = i; for (j = i+1; j < n; j++) { if (arr[j] < arr[min_idx]) { min_idx = j; } } swap(arr[min_idx], arr[i]); } } void heapify(int arr[], int n, int i) { int largest = i; int l = 2*i + 1; int r = 2*i + 2; if (l < n && arr[l] > arr[largest]) { largest = l; } if (r < n && arr[r] > arr[largest]) { largest = r; } if (largest != i) { swap(arr[i], arr[largest]); heapify(arr, n, largest); } } void heapSort(int arr[], int n) { for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) { heapify(arr, n, i); } for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { swap(arr[0], arr[i]); heapify(arr, i, 0); } } void merge(int arr[], int l, int m, int r) { int i, j, k; int n1 = m - l + 1; int n2 = r - m; int L[n1], R[n2]; for (i = 0; i < n1; i++) { L[i] = arr[l + i]; } for (j = 0; j < n2; j++) { R[j] = arr[m + 1+ j]; } 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++; } while (i < n1) { arr[k] = L[i]; i++; k++; } while (j < n2) { arr[k] = R[j]; j++; k++; } } void mergeSort(int arr[], int l, int r) { if (l < r) { int m = l+(r-l)/2; mergeSort(arr, l, m); mergeSort(arr, m+1, r); merge(arr, l, m, r); } } void printArray(int arr[], int n) { for (int i=0; i < n; i++) { cout << arr[i] << " "; } cout << endl; } int main() { int n = 10000; int arr[n]; srand(time(NULL)); for (int i=0; i<n; i++) { arr[i] = rand() % (n*10); } auto start = chrono::high_resolution_clock::now(); insertionSort(arr, n); auto end = chrono::high_resolution_clock::now(); cout << "Insertion sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl; start = chrono::high_resolution_clock::now(); bubbleSort(arr, n); end = chrono::high_resolution_clock::now(); cout << "Bubble sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl; start = chrono::high_resolution_clock::now(); quickSort(arr, 0, n-1); end = chrono::high_resolution_clock::now(); cout << "Quick sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl; start = chrono::high_resolution_clock::now(); selectionSort(arr, n); end = chrono::high_resolution_clock::now(); cout << "Selection sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl; start = chrono::high_resolution_clock::now(); heapSort(arr, n); end = chrono::high_resolution_clock::now(); cout << "Heap sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl; start = chrono::high_resolution_clock::now(); mergeSort(arr, 0, n-1); end = chrono::high_resolution_clock::now(); cout << "Merge sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl; return 0; } ``` 这里使用了C++11中的`chrono`库来计时。程序中首先生成了一个长度为10000的整型数组,然后分别调用六个排序算法对其进行排序,并输出排序所需的时间。

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