第十五周项目一

【项目一 - 验证算法（3）】

/*              *烟台大学计算机与控制工程学院               *作    者：张雨萌          *完成日期：2017年12月7日                  */       

              问题描述：用序列{57, 40, 38, 11, 13, 34, 48, 75, 6, 19, 9, 7}作为测试数据，运行并本周视频中所讲过的算法对应 程序，观察

                               运行结果并深刻领会算法的思路和实现方法：

                             （7）归并排序；（8）基数排序

           程序及代码：

                  （7）归并排序

#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MaxSize 20typedef int KeyType;    //定义关键字类型typedef char InfoType[10];typedef struct          //记录类型{    KeyType key;        //关键字项    InfoType data;      //其他数据项,类型为InfoType} RecType;              //排序的记录类型定义void Merge(RecType R[],int low,int mid,int high){    RecType *R1;    int i=low,j=mid+1,k=0; //k是R1的下标,i、j分别为第1、2段的下标    R1=(RecType *)malloc((high-low+1)*sizeof(RecType));  //动态分配空间    while (i<=mid && j<=high)       //在第1段和第2段均未扫描完时循环        if (R[i].key<=R[j].key)     //将第1段中的记录放入R1中        {            R1[k]=R[i];            i++;            k++;        }        else                            //将第2段中的记录放入R1中        {            R1[k]=R[j];            j++;            k++;        }    while (i<=mid)                      //将第1段余下部分复制到R1    {        R1[k]=R[i];        i++;        k++;    }    while (j<=high)                 //将第2段余下部分复制到R1    {        R1[k]=R[j];        j++;        k++;    }    for (k=0,i=low; i<=high; k++,i++) //将R1复制回R中        R[i]=R1[k];}void MergePass(RecType R[],int length,int n)    //对整个数序进行一趟归并{    int i;    for (i=0; i+2*length-1<n; i=i+2*length)     //归并length长的两相邻子表        Merge(R,i,i+length-1,i+2*length-1);    if (i+length-1<n)                       //余下两个子表,后者长度小于length        Merge(R,i,i+length-1,n-1);          //归并这两个子表}void MergeSort(RecType R[],int n)           //自底向上的二路归并算法{    int length;    for (length=1; length<n; length=2*length) //进行log2n趟归并        MergePass(R,length,n);}int main(){    int i,n=10;    RecType R[MaxSize];    KeyType a[]= {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};    for (i=0; i<n; i++)        R[i].key=a[i];    printf("排序前:");    for (i=0; i<n; i++)        printf("%d ",R[i].key);    printf("\n");    MergeSort(R,n);    printf("排序后:");    for (i=0; i<n; i++)        printf("%d ",R[i].key);    printf("\n");    return 0;}

运行结果：

                  （8）基数排序
      

#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <string.h>#define MAXE 20         //线性表中最多元素个数#define MAXR 10         //基数的最大取值#define MAXD 8          //关键字位数的最大取值typedef struct node{    char data[MAXD];    //记录的关键字定义的字符串    struct node *next;} RecType;void CreaLink(RecType *&p,char *a[],int n);void DispLink(RecType *p);void RadixSort(RecType *&p,int r,int d) //实现基数排序:*p为待排序序列链表指针,r为基数,d为关键字位数{    RecType *head[MAXR],*tail[MAXR],*t; //定义各链队的首尾指针    int i,j,k;    for (i=0; i<=d-1; i++)                  //从低位到高位循环    {        for (j=0; j<r; j++)                 //初始化各链队首、尾指针            head[j]=tail[j]=NULL;        while (p!=NULL)                 //对于原链表中每个结点循环        {            k=p->data[i]-'0';           //找第k个链队            if (head[k]==NULL)          //进行分配            {                head[k]=p;                tail[k]=p;            }            else            {                tail[k]->next=p;                tail[k]=p;            }            p=p->next;                  //取下一个待排序的元素        }        p=NULL;                         //重新用p来收集所有结点        for (j=0; j<r; j++)             //对于每一个链队循环            if (head[j]!=NULL)          //进行收集            {                if (p==NULL)                {                    p=head[j];                    t=tail[j];                }                else                {                    t->next=head[j];                    t=tail[j];                }            }        t->next=NULL;                   //最后一个结点的next域置NULL        //以下的显示并非必要        printf("  按%d位排序\t",i);        DispLink(p);    }}void CreateLink(RecType *&p,char a[MAXE][MAXD],int n)   //采用后插法产生链表{    int i;    RecType *s,*t;    for (i=0; i<n; i++)    {        s=(RecType *)malloc(sizeof(RecType));        strcpy(s->data,a[i]);        if (i==0)        {            p=s;            t=s;        }        else        {            t->next=s;            t=s;        }    }    t->next=NULL;}void DispLink(RecType *p)   //输出链表{    while (p!=NULL)    {        printf("%c%c ",p->data[1],p->data[0]);        p=p->next;    }    printf("\n");}int main(){    int n=10,r=10,d=2;    int i,j,k;    RecType *p;    char a[MAXE][MAXD];    int b[]= {75,23,98,44,57,12,29,64,38,82};    for (i=0; i<n; i++)     //将b[i]转换成字符串    {        k=b[i];        for (j=0; j<d; j++) //例如b[0]=75,转换后a[0][0]='7',a[0][1]='5'        {            a[i][j]=k%10+'0';            k=k/10;        }        a[i][j]='\0';    }    CreateLink(p,a,n);    printf("\n");    printf("  初始关键字\t");        //输出初始关键字序列    DispLink(p);    RadixSort(p,10,2);    printf("  最终结果\t");         //输出最终结果    DispLink(p);    printf("\n");    return 0;}

运行结果：

知识点总结：

         学习了归并排序和基数排序

心得体会：

         当看视频时看到基数排序排完以后我就觉得非常神奇，开始觉得这种方法很不靠谱，但是排序出来的那一刻看到一个有序数列

         我就惊呆了，不得不佩服写出这种方法来的人。