数据结构实验：实现多种排序算法

"该实验是山东大学软件学院的数据结构课程实验，主要目标是让学生掌握不同排序算法的实现思想。实验要求包括创建一个排序类，并实现选择排序、冒泡排序、插入排序、计数排序、快速排序和归并排序。实验过程中需要能显示每种排序算法的中间过程，以帮助理解其工作原理。实验在Windows 10操作系统上使用Visual Studio 2017开发环境进行，预计用时60分钟。硬件环境为笔记本电脑，软件环境为win10+Visual Studio 2017。提供的代码示例展示了选择排序的实现。" 实验内容详解： 1. **排序类的设计**： 实验要求创建一个排序类，这通常意味着需要定义一个类，包含各种排序算法的方法。类的结构可能包括一个公共接口，比如`sort()`函数，接受一个数组或容器作为参数，然后调用相应的排序算法实现。 2. **选择排序**： 提供的选择排序是一种简单直观的排序算法，它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。代码中展示了如何找到最小值并交换到正确位置的过程。 3. **冒泡排序**： 冒泡排序通过重复遍历待排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。 4. **插入排序**： 插入排序是将一个记录插入到已经排序好的有序表中，从而得到一个新的、记录数增1的有序表。具体实现时，可以将未排序序列的第一个元素看作已经排序，然后依次将后面的元素与已排序元素比较并插入。 5. **计数排序**： 计数排序不是基于比较的排序算法，适用于非负整数排序。它通过统计每个元素出现的次数，然后根据计数结果直接确定每个元素的位置。 6. **快速排序**： 快速排序是一种采用分治策略的排序算法，通过选取一个“基准”元素，将数组分为两部分，一部分的所有元素都小于基准，另一部分的所有元素都大于基准，然后再对这两部分分别进行快速排序。 7. **归并排序**： 归并排序是分治法的一个典型应用，将数组分成两个子数组，分别对它们进行排序，然后将排序后的子数组合并成一个有序数组。 在实现这些排序算法时，为了展示中间过程，通常需要添加额外的代码来打印数组在每次迭代后的状态。这有助于学生理解每种算法如何逐步改变数组的顺序。 实验通过这种方式，不仅让学生学习了各种排序算法的理论，还强化了实际编程能力，特别是在C++环境中使用Visual Studio进行软件开发。通过观察和分析排序过程，学生可以更好地理解和比较不同排序算法的时间复杂度和空间复杂度，这对于提高算法分析和设计的能力至关重要。