第十六周專案2 大資料集上排序演算法效能的體驗

問題及**：

/* *煙台大學計算機與控制工程學院 *作者：張曉彤 *完成日期：2023年12月9日 *問題描述：設計乙個函式，產生乙個至少5萬條記錄的資料集合。在同一資料集上，用直接插入排序、氣泡排序、快速排序、直接選擇排序、堆排序、歸併排序、基數排序等演算法進行排序，記錄所需要的時間，經過對比，得到對複雜度不同的各種演算法在執行時間方面的感性認識。提示1：這一專案需要整合多種排序演算法，可以考慮先建設排序演算法庫，作為我們這門課演算法庫的收官之作；提示2：本專案旨在獲得對於複雜度不同演算法的感性認識，由於資料分布特點、計算機執行狀態等不同，其結果並不能完全代替對演算法複雜度的理論分析；提示3：由於c語言標準提供的時間函式只精確到秒，幾種o(nlog 2 n) 級別的演算法，在5萬條記錄的壓力下，並不能明顯地看出優劣，可以忽略直接插入排序、氣泡排序、直接選擇排序這三種相對低效率的演算法（以節約時間。若能夠忍受他們長時間地執行，請自便。），成10倍地加大資料量，然後進行觀察。

*/

（1）sort.h

//下面的符號常量和結構體針對基數排序    
#define radix 10           //基數的取值    
#define digits 10          //關鍵字位數    
typedef int keytype;    //定義關鍵字型別    
typedef char infotype[10];    
typedef struct          //記錄型別    
rectype;              //排序的記錄型別定義    
typedef struct node    
radixrectype;    
void insertsort(rectype r,int n); //直接插入排序    
void shellsort(rectype r,int n);  //希爾排序演算法    
void bubblesort(rectype r,int n); //氣泡排序    
void quicksort(rectype r,int n);  //快速排序    
void selectsort(rectype r,int n);  //直接選擇排序    
void heapsort(rectype r,int n);  //堆排序    
void mergesort(rectype r,int n); //歸併排序    
//下面函式支援基數排序    
void createlink(radixrectype *&p,rectype r,int n);   //建立基數排序用的鍊錶    
void destorylink(radixrectype *&p); //釋放基數排序用的鍊錶    
void radixsort(radixrectype *&p); //基數排序

#include "sort.h"    
#include //1. 對r[0..n-1]按遞增有序進行直接插入排序    
void insertsort(rectype r,int n)    
}    
//7.歸併排序輔助1——合併有序表    
void merge(rectype r,int low,int mid,int high)    
else                            //將第2段中的記錄放入r1中    
while (i<=mid)                      //將第1段餘下部分複製到r1    
while (j<=high)                 //將第2段餘下部分複製到r1    
for (k=0,i=low; i<=high; k++,i++) //將r1複製回r中    
r[i]=r1[k];    
}    
//7. 歸併排序輔助2——一趟歸併    
void mergepass(rectype r,int length,int n)    //對整個數序進行一趟歸併    
else    
}    
t->next=null;    
}    
//8. 基數排序的輔助函式，釋放基數排序用的鍊錶    
void destorylink(radixrectype *&p)    
return;    
}    
//8. 實現基數排序:*p為待排序序列鍊錶指標,基數r和關鍵字位數d已經作為符號常量定義好    
void radixsort(radixrectype *&p)    
else    
p=p->next;                  //取下乙個待排序的元素    
}    
p=null;                         //重新用p來收集所有結點    
for (j=0; jnext=head[j];    
t=tail[j];    
}    
}    
t->next=null;                   //最後乙個結點的next域置null    
//下面更新用於分離出第i位數字的d2    
d2*=10;    
}    
}

(3)main.cpp

#include #include #include #include #include "sort.h"    
void getlargedata(rectype *&r, int n)    
{    
srand(time(0));    
r=(rectype*)malloc(sizeof(rectype)*n);    
for(int i=0; i
執行結果：
學習心得：
學起來好難

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