第十六周專案2 大資料集上排序演算法效能的體驗

/* * 檔名稱：專案2.cpp * 作者：高金豔 * 完成日期：2023年12月14日 * 版本號：v1.0 *問題描述：採用歸併排序、快速排序等高效演算法進行排序，當資料元素較少時(如n≤64)，經常直接使用直接插入排序演算法等高複雜度的演算法。這樣做，會帶來一定的好處，例如歸併排序減少分配、**臨時儲存區域的頻次，快速排序減少遞迴層次等。試按上面的思路，重新實現歸併排序演算法。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(nlog2n)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。 *輸入描述：無 *程式輸出：測試資料

*/

**：

sort.h檔案**：

#include #include #include #include #define maxsize 50000      //最多的資料，取5萬，只測試快速演算法，可以往大調整    
//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

sort.cpp檔案**：

#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; 
} 
}

main.cpp檔案**：

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