C++模板实现:冒泡、选择、快速排序算法
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更新于2024-09-13
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"这篇资源是关于C++编程中实现冒泡排序、选择排序和快速排序的实验报告。作者通过创建一个模板类Sort,实现了这三种排序算法,并在主函数中生成随机数,对这些排序算法的性能进行了比较。报告包含了实验目的、实验要求、数据结构设计、源代码等内容。"
在C++编程中,排序算法是核心概念之一,它们用于对一组数据进行有序排列。本实验中涉及的三种排序算法——冒泡排序、选择排序和快速排序,各有其特点和适用场景。
1. 冒泡排序(Bubble Sort):
冒泡排序是一种简单直观的排序算法,它重复地遍历要排序的数列,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。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经过交换慢慢“浮”到数列的顶端,就像水中的气泡最终会上浮到水面一样。冒泡排序的时间复杂度在最坏的情况下为O(n²),最好情况下为O(n)。
2. 选择排序(Selection Sort):
选择排序是另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。选择排序是不稳定的排序方法,时间复杂度在任何情况下都是O(n²)。
3. 快速排序(Quick Sort):
快速排序是一种高效的排序算法,由C.A.R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小,然后分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。快速排序通常采用分治策略,平均时间复杂度为O(n log n),但最坏情况下的时间复杂度为O(n²)。
在实验中,作者使用了模板类Sort来实现这些排序算法,使得类可以处理不同类型的数据(通过模板参数M表示)。类中有成员函数In()用于接收主函数生成的随机数数组,Bsort()、Ssort()和Qsort()分别对应冒泡排序、选择排序和快速排序的实现。Qsort()函数中还包含了一个快速排序的递归辅助函数Q(),用于处理子序列。
此外,报告中提到的数据结构设计包括定义了一个多项式类classPolynomial,以及结合多项式的指数和系数的intE[N]和R[N]数组。这部分内容可能与实验的其他部分有关,但在题目给出的信息中并未详细展开。
通过这样的实验,作者不仅复习了排序算法,还实践了类模板的使用,理解了模板类的灵活性和优点。同时,通过比较不同排序算法在随机数据上的运行效果,可以直观地感受它们的时间复杂度差异。
2023-05-14 上传
2023-04-14 上传
2023-06-01 上传
2023-06-07 上传
2023-06-13 上传
2023-08-12 上传
2024-09-12 上传
2024-03-02 上传
young.wu
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