第二周实践项目3-体验复杂度（两种排序算法的运行时间）

/*  Copyright (c)2015,烟台大学计算机与控制工程学院  All rights reserved.  文件名称：项目3体验复杂度.cpp  作    者：魏永恒完成日期：2015年9月11日  版 本 号：v1.0  问题描述： 排序是计算机科学中的一个基本问题，产生了很多种适合不同          情况下适用的算法, 也一直作为算法研究的热点。本项目提供两种排序算法，          复杂度为O(n2)的选择排序selectsort，和复杂度为O(nlogn)的快速排序quicksort，在main函数中加入了对运行时间的统计。  输入描述：从文件中读取大量的数据 。程序输出：数据量及用时。 */

（1）复杂度是O(n2)的选择排序程序

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXNUM 100000
void selectsort(int a[], int n)
{
        int i, j, k, tmp;
        for(i = 0; i < n-1; i++)
        {
                k = i;
                for(j = i+1; j < n; j++)
                {
                        if(a[j] < a[k])
                                k = j;
                }
                if(k != j)
                {
                        tmp = a[i];
                        a[i] = a[k];
                        a[k] = tmp;
                }
        }
}

int main()
{
    int x[MAXNUM];
    int n = 0;
    double t1,t2;
    FILE *fp;
    fp = fopen("numbers.txt", "r");
    while(fscanf(fp, "%d", &x[n])!=EOF)
        n++;
    printf("数据量：%d, 开始排序....", n);
    t1=time(0);
    selectsort(x, n);
    t2=time(0);
    printf("用时 %d 秒!", (int)(t2-t1));
    fclose(fp);
    return 0;
}

运行结果：

（2）复杂度为O(nlogn)的快速排序程序：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXNUM 100000
void quicksort(int data[],int first,int last)
{
    int i, j, t, base;
    if (first>last)
        return;
    base=data[first];
    i=first;
    j=last;
    while(i!=j)
    {
        while(data[j]>=base && i<j)
            j--;
        while(data[i]<=base && i<j)
            i++;
        /*交换两个数*/
        if(i<j)
        {
            t=data[i];
            data[i]=data[j];
            data[j]=t;
        }
    }
    data[first]=data[i];
    data[i]=base;
    quicksort(data,first,i-1);
    quicksort(data,i+1,last);
}

int main()
{
    int x[MAXNUM];
    int n = 0;
    double t1,t2;
    FILE *fp;
    fp = fopen("numbers.txt", "r");
    while(fscanf(fp, "%d", &x[n])!=EOF)
        n++;
    printf("数据量：%d, 开始排序....", n);
    t1=time(0);
    quicksort(x, 0, n-1);
    t2=time(0);
    printf("用时 %d 秒!", (int)(t2-t1));
    fclose(fp);
    return 0;
}

总结：

经过程序运行的结果可知:复杂度为O(n^2)的selectsort程序运行实践大于复杂度为O(nlogn)的程序quicksort，在数据很大的情况下，符合n^2函数的值大于nlogn的值。

学习心得：
1.了解了程序复杂度的概念，同时对每种复杂度的算法有了一个大概的了解。
2.一个好的算法是可以节省非常多的时间的，所以选择合适的储存结构，也是一个好的算法的产生的必要条件。