排序

#include<iostream>#include<string.h>#include<math.h>using namespace std;int EQ(int a,int b){ return a==b?1:0;}int LT(int a,int b){ return a<b ?1:0;}int LQ(int a,int b){ return a<=b?1:0;}#define MAXSIZE 50typedef struct{int key;  //关键字项int other;//其他数据项}RedType;typedef struct{RedType r[MAXSIZE+1];//r[0]闲置或者作为哨兵单元int length;}SqList; //顺序表类型//顺序表的建立void CreateSqList(SqList &L){cout<<"请输入顺序表的长度：";cin>>L.length;int i;cout<<"请输入"<<L.length<<"个元素：";for(i=1;i<=L.length;i++)cin>>L.r[i].key;}//简单选择排序int SelectMinKey(SqList &L,int i){ int j,t,min=L.r[i].key;t=i;for(j=i;j<=L.length;j++)if(LT(L.r[j].key,min)){min=L.r[j].key;t=j;}return t;}void SelectSort(SqList &L){int i,j,t;for(i=1;i<L.length;i++){j=SelectMinKey(L,i);//在L.r[i...L.length]中选择key的最小记录if(i!=j)//与第i个记录交换{t=L.r[i].key ; L.r[i].key=L.r[j].key;  L.r[j].key=t;}}}//直接插入排序void InsertSort(SqList &L){ int i,j;for(i=2;i<=L.length;i++)if(LT(L.r[i].key,L.r[i-1].key) )//需要将L.r[i]插入有序子表{L.r[0]=L.r[i];   //复制为哨兵L.r[i]=L.r[i-1];for(j=i-2; LT(L.r[0].key,L.r[j].key );  j--)L.r[j+1]=L.r[j];  //记录后移L.r[j+1]=L.r[0];      //插入}}//冒泡排序void BubbleSort(SqList &L){int i,j,temp;for(i=1;i<L.length;i++)for(j=1;j<=L.length-i;j++)if(LT(L.r[j+1].key,L.r[j].key)){temp=L.r[j].key;  L.r[j].key=L.r[j+1].key;  L.r[j+1].key=temp;  }}//输出顺序表void print(SqList L){ int i;cout<<"排序输出为:";for(i=1;i<=L.length;i++)cout<<L.r[i].key<<"  ";cout<<endl;}//希尔排序void ShellInsert(SqList &L,int dk) // 对顺序表L做一趟希尔排序。r[0]只是暂存单元，不是哨兵。当j<=0时，插入位置已找到{ int i,j;for(i=dk+1;i<=L.length;i++)if(LT(L.r[i].key,L.r[i-dk].key))//将L.r[i]插入有序增量子表{L.r[0]=L.r[i];                //暂时存在r[0]for(j=i-dk;  j>0&<(L.r[0].key,L.r[j].key);  j-=dk)L.r[j+dk]=L.r[j];         //记录后移，直接插入位置L.r[j+dk]=L.r[0];             //插入}}void ShellSort(SqList &L){int k,i,t;t=(int)log((double)(L.length-1));int dlta[MAXSIZE];for(k=0;k<t;k++){dlta[k]=1;for(i=1;i<=t-k;i++)dlta[k]=2*dlta[k];dlta[k]+=1;}    dlta[k]=1;for(k=0;k<=t;k++)ShellInsert(L,dlta[k]);}//快速排序int Partition(SqList &L,int low,int high){L.r[0]=L.r[low];            //用子表的第一个记录作枢轴记录int pivotkey=L.r[low].key;while(low<high){while(low<high && L.r[high].key>=pivotkey)high--;L.r[low]=L.r[high];while(low<high && L.r[low].key<=pivotkey)low++;L.r[high]=L.r[low];}L.r[low]=L.r[0];return low;}void QSort(SqList &L,int low,int high){if(low<high)      //长度大于1{int pivotloc=Partition(L,low,high);QSort(L,low,pivotloc-1);QSort(L,pivotloc+1,high);}}void QuickSort(SqList &L){QSort(L,1,L.length);}//堆排void HeapAdjust (SqList &H,int s,int m){RedType rc=H.r[s];int j;for(j=2*s;j<=m;j*=2){if(j<m && LT(H.r[j].key,H.r[j+1].key))j++;if(!LT(rc.key,H.r[j].key)) break;H.r[s]=H.r[j];s=j;}H.r[s]=rc;}void HeapSort(SqList &H){int i;RedType temp;for(i=H.length/2;i>0;i--)HeapAdjust(H,i,H.length);for(i=H.length;i>1;i--){{temp=H.r[1];  H.r[1]=H.r[i];  H.r[i]=temp;  }HeapAdjust(H,1,i-1);}}//链式操作----------------------int ListLength;typedef struct node{int key;struct node *next;}node,*LinkList;LinkList CreatNode(){LinkList p;p=(LinkList)malloc(sizeof(node));p->next=NULL;return p;}//数据的输入void CreatList(LinkList &head){int i,key;cout<<"输入链表的长度：";cin>>ListLength;cout<<"请输入"<<ListLength<<"个元素：";LinkList p,q;p=head;for(i=0;i<ListLength;i++){cin>>key;q=CreatNode();q->key=key;p->next=q;p=p->next;}}//链式输出void printt(LinkList &head){ LinkList p;p=head->next;while(p){cout<<p->key<<"  ";p=p->next;}cout<<endl;}//简单的选择排序int SMinKey(LinkList &head,int i){int count,j,min;LinkList p;p=head->next;for(j=1;j<i;j++)p=p->next;count=i;min=p->key;while(p){if(LT(p->key,min)){min=p->key;  count=i;} p=p->next; i++;}    return count;}LinkList DeList(LinkList &head,int j){int k;LinkList t,q;t=head;for(k=1;k<j;k++)t=t->next;q=t->next;t->next=t->next->next;return q;}void SelectSort2(LinkList &head){int i,j;LinkList p;LinkList q;p=head;for(i=1;i<ListLength;i++){ j=SMinKey(head,i);if(i!=j){q=DeList(head,j);q->next=p->next;p->next=q;}p=p->next;}}//链式直接插入排序void Insert(LinkList &head,LinkList &q){LinkList p;p=head;while(p->next && LT( p->next->key,q->key ))p=p->next;if(!p->next){p->next=q;q->next=NULL;}else{q->next=p->next;p->next=q;}}LinkList DelList(LinkList &head,int i){int k;LinkList t,q;t=head;for(k=1;k<i;k++)t=t->next;q=t->next;t->next=t->next->next;return q;}void InsertSort2(LinkList &head){int i;LinkList p;LinkList q;p=head;for(i=1;i<ListLength;i++){ q=DeList(head,i);Insert(head,q);p=p->next;}}//int main(){ LinkList Head;Head=CreatNode();int c1;cout<<"----------------欢迎进入排序界面--------------------"<<endl;cout<<"--------------------"<<endl;cout<<"|顺序表操作   选0  |"<<endl;cout<<"|链表操作     选1  |"<<endl;cout<<"|退出         选-1 |"<<endl;cout<<"--------------------"<<endl;while(cin>>c1){ if(c1==-1) break;else if(c1==0){SqList L;            int c2;cout<<"----------------------"<<endl;cout<<"|顺序表建立     选0  |"<<endl;cout<<"|顺序表简单排序 选1  |"<<endl;cout<<"|顺序表直插排序 选2  |"<<endl;cout<<"|顺序表冒泡排序 选3  |"<<endl;cout<<"|顺序表希尔排序 选4  |"<<endl;cout<<"|顺序表快速排序 选5  |"<<endl;cout<<"|顺序表堆排     选6  |"<<endl;cout<<"|顺序表输出     选7  |"<<endl;cout<<"|退出           选-1 |"<<endl;cout<<"----------------------"<<endl;while(cin>>c2){if(c2==-1) break;else if(c2==0){CreateSqList(L);cout<<"顺序表建立操作完毕"<<endl;}else if(c2==1){SelectSort(L);cout<<"顺序表简单排序操作完毕"<<endl;}else if(c2==2){InsertSort(L);cout<<"顺序表直插排序操作完毕"<<endl;}else if(c2==3){BubbleSort(L);cout<<"顺序表冒泡排序操作完毕"<<endl;}else if(c2==4){ShellSort(L);cout<<"顺序表希尔排序操作完毕"<<endl;}else if(c2==5){QSort(L,1,L.length);cout<<"顺序表快速排序操作完毕"<<endl;}else if(c2==6){HeapSort(L);cout<<"顺序表堆排操作完毕"<<endl;}else if(c2==7){print(L);cout<<"顺序表输出操作完毕"<<endl;}cout<<"----------------------"<<endl;cout<<"|顺序表建立     选0  |"<<endl;cout<<"|顺序表简单排序 选1  |"<<endl;cout<<"|顺序表直插排序 选2  |"<<endl;cout<<"|顺序表冒泡排序 选3  |"<<endl;cout<<"|顺序表希尔排序 选4  |"<<endl;cout<<"|顺序表快速排序 选5  |"<<endl;cout<<"|顺序表堆排     选6  |"<<endl;cout<<"|顺序表输出     选7  |"<<endl;cout<<"|退出           选-1 |"<<endl;cout<<"----------------------"<<endl;}}else if(c1==1){cout<<"--------------------"<<endl;cout<<"|链表建立     选1  |"<<endl;cout<<"|链表简单排序 选2  |"<<endl;cout<<"|链式直插排序 选3  |"<<endl;cout<<"|链式输出     选4  |"<<endl;cout<<"|退出         选-1 |"<<endl;cout<<"--------------------"<<endl;int c3;while(cin>>c3){if(c3==-1)break;switch(c3){case 1:CreatList(Head);cout<<"链表建立操作完毕"<<endl;break;case 2:SelectSort2(Head);cout<<"链表简单排序操作完毕"<<endl;break;case 3:InsertSort2(Head);cout<<"链式直插排序操作完毕"<<endl;break;case 4:printt(Head);cout<<"链式输出操作完毕"<<endl;break;}cout<<"--------------------"<<endl;cout<<"|链表建立     选1  |"<<endl;cout<<"|链表简单排序 选2  |"<<endl;cout<<"|链式直插排序 选3  |"<<endl;cout<<"|链式输出     选4  |"<<endl;cout<<"|退出         选-1 |"<<endl;cout<<"--------------------"<<endl;}}cout<<"--------------------"<<endl;cout<<"|顺序表操作   选0  |"<<endl;cout<<"|链表操作     选1  |"<<endl;cout<<"|退出         选-1 |"<<endl;cout<<"--------------------"<<endl;}cout<<"结束"<<endl;return 0;}// 9 5 6 8 0 1 7 2 3 4

输入一组关键字序列分别实现下列排序:

（1）实现简单选择排序、直接插入排序和冒泡排序。

（2）实现希尔排序算法。

（3）实现快速排序算法。

（4）实现堆排序算法。

（5）采用链式存储实现简单选择排序、直接插入排序和冒泡排序。

（6）在主函数中设计一个简单的菜单，分别测试上述算法。

 

综合训练：采用几组不同数据测试各个排序算法的性能（比较次数和移动次数）。