数据结构课程设计(各种排序算法的实现).doc

数据结构

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题目：
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一、课程设计题目及所涉及知识点
设计题目：排序算法实现
知识点：malloc申请连续存储空间、冒泡排序、快速排序、直接插入排序的算法实现、 结构体的定义与调用、函数的递归调用
二、课程设计思路及算法描述
设计思路：1、确定程序要实现的功能即（1）允许用户输入一组数据，任意多个。
（2）由用户选择对该组数据进行排序的方法：直接插入排序、冒泡排序、快速排序。并可以查看每趟排序的结果。
2、确定程序所需要的功能块，存储结构-结构体，malloc申请存储空间，各功能函数--冒泡排序功能块maopao()；、直接插入排序功能块insertsort()；、快速排序q_sort(）；、数据访问功能块traveres()；、数据输出功能块liststring();主函数部分main()；。
3、编写代码具体实现各项功能，并进行调试。
算法描述：冒泡排序（BubbleSorting）的基本思想：
设待排序n个元素存放在数组a[n]中,无序区范围初始为(a(0),a(1),a(2),...,a[n-1]),冒泡排序方法是在当前无序区内,从最上面的元素a[0]开始,对每两个相邻的元素a[i+1]和a[i](i=0,1,...,n-1)进行比较,且使值较小的元素换至值较大的元素之上(若a[i]>a[i+1],则a[i]和a[i+1]的值互换),这样经过一趟冒泡排序后,假设最后下移的元素为a[k],则无序区中值较大的几个元素到达下端并从小到大依次存放在a[k+1],a[k+2],...a[n-1]中,这样无序区范围变为(a[0],a[1],a[2],...,a[k])。在当前无序区内进行下一趟冒泡排序。这个过程一直到某一趟排序中不出现元素交换的动作，排序结束。整个排序过程最多执行n-1遍。
算法实现：
voidBubbleSort(SeqListR)
//R（l..n)是待排序的文件，采用自下向上扫描，对R做冒泡排序
{
inti，j；
Booleanexchange；//交换标志
for(i=1;i<n;i++){//最多做n-1趟排序
exchange=FALSE；//本趟排序开始前，交换标志应为假
for(j=n-1;j>=i；j--)//对当前无序区R[i..n]自下向上扫描
if(R[j+1].key<R[j].key){//交换记录
R[0]=R[j+1]；//R[0]不是哨兵，仅做暂存单元
R[j+1]=R[j]；
R[j]=R[0]；
exchange=TRUE；//发生了交换，故将交换标志置为真
}
if(!exchange)//本趟排序未发生交换，提前终止算法
return；
}//endfor(外循环)
}//BubbleSort
直接插入排序（StraightInsertionSorting）的基本思想：
把n个待排序的元素看成为一个有序表和一个无序表，开始时有序表中只包含一个元素，无序表中包含有n-1个元素，排序过程中每次从无序表中取出第一个元素，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表，重复n-1次可完成排序过程。把a[i]插入到a[0]，a[1]，...,a[i-1]之中的具体实施过程为:先把a[i]赋值给变量t,然后将t依次与a[i-1],a[i-2],...进行比较,将比t大的元素右移一个位置,直到发现某个j(0<=j<=i-1),使得a[j]<=t或j为(-1),把t赋值给a[j+1].
算法实现：
voidinsert_sort(ElemTypea[],intn) //待排序元素用一个数组a表示，数组有n个元素 { inti,j; ElemTypet; for(i=1;i<n;i++)//i表示插入次数，共进行n-1次插入 { t=a[i];//把待排序元素赋给t j=i-1; while((j>=0)&&(t<a[j])){
a[j+1]=a[j];j--;}//顺序比较和移动 a[j+1]=t;} }快速排序算法：
在R[low..high]中任选一个记录作为基准(Pivot)，以此基准将当前无序区划分为左、右两个较小的子区间R[low..pivotpos-1)和R[pivotpos+1..high]，并使左边子区间中所有记录的关键字均小于等于基准记录(不妨记为pivot)的关键字pivot.key，右边的子区间中所有记录的关键字均大于等于pivot.key，而基准记录pivot则位于正确的位置(p