課程設(shè)計-排序算法比較

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文檔簡介

1、　　電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓練任務(wù)　　一、訓練任務(wù)　　1、PROTEL 部分　　(1) 熟練掌握PROTEL 軟件的使用；　　(2) 按要求繪制電路原理圖和PCB 版圖（能夠用自動布線和手動布線相結(jié)合）；</p&g

2、t;　　(3) 能夠按要求建立元件庫和封裝庫。　　2、軟件設(shè)計部分　　按照給定的軟件設(shè)計任務(wù)完成相應(yīng)的軟件設(shè)計（見軟件設(shè)計任務(wù)部分）。　　二、基本要求及說明　　1、PROTE

3、L 部分　　(1) 電路原理圖圖紙尺寸按照給定的任務(wù)作相應(yīng)的設(shè)置；　　(2) 電路原理圖見PROTEL 訓練任務(wù)部分；　　(3) 按指定電路圖在PROTEL 99 中繪制原理圖和印制板圖；　　(4) 按照給定要求創(chuàng)建原理圖器件和該器件的相應(yīng)的封裝（見PROTEL訓練任務(wù)部

4、分）。查找資料, 按資料創(chuàng)建原理圖中某一元件及其封裝形式;　　2、軟件設(shè)計部分　　按軟件設(shè)計要求實現(xiàn)相應(yīng)的功能（見軟件設(shè)計任務(wù)部分）　　三、按照要求撰寫總結(jié)報告　　成績評定表

5、　　軟件設(shè)計部分　　一．題目分析　　利用隨機函數(shù)產(chǎn)生N個隨機整數(shù)，對這些數(shù)進行多種方法進行排序。　　要求：至少采用三種方法實現(xiàn)上述問題求解（提示，可采用的方法有插入排序、希爾排序、起泡排序、快速排序、選擇排序、堆排序、

6、歸并排序）。并把排序后的結(jié)果保存在不同的文件中。　　統(tǒng)計每一種排序方法的性能（以上機運行程序所花費的時間為準進行對比），找出其中兩種較快的方法。　　二．設(shè)計過程（程序流程圖）　　1.定義一個結(jié)構(gòu)體類型的線性表，并將該線性表初始長度設(shè)置為0。　　2.構(gòu)造輸入隨機數(shù)并顯示在界

7、面上的函數(shù)和輸出排序之后的數(shù)據(jù)函數(shù)，使排序前和排序后的結(jié)果能直觀顯示在屏幕上。　　3.主函數(shù)調(diào)用直接插入排序函數(shù)，通過函數(shù)調(diào)用將隨機數(shù)進行排序。流程圖如圖11所示。　　Y　　N

8、　Y　　N　　Y　　N 　　Y 　　圖11 直接插入排序函數(shù)流程圖</p&

9、gt;　　主函數(shù)調(diào)用起泡排序函數(shù)，通過函數(shù)調(diào)用將隨機數(shù)進行排序。流程圖如圖12所示。　　N　　Y　　N　　Y</

10、b>　　N　　Y　　N 　　Y

11、　　圖12起泡排序函數(shù)流程圖　　主函數(shù)調(diào)用選擇排序函數(shù)，通過函數(shù)調(diào)用將隨機數(shù)進行排序。流程圖如圖13所示。　　N　　Y　　Y</p

12、>　　Y　　N　　Y　　N　　Y

13、　　圖13 選擇排序函數(shù)流程圖　　調(diào)試過程及結(jié)果　　1.開始時程序有許多錯誤，其中不乏一些低級錯誤，經(jīng)過改正后錯誤明顯減少，有幾個錯誤花費了大量時間去修改，經(jīng)過查資料，與同學探討，最終程序正確。　　圖14 開始界面&l

14、t;/p>　　圖15產(chǎn)生的隨機數(shù) 　　圖16 直接插入排序的時間　　圖17 起泡排序的時間　　圖18 選擇排序的時間　　2.本程序使用了switch語句，break語句，for循環(huán)等語句。使用了函數(shù)調(diào)用，宏定義，結(jié)構(gòu)體，和typedefin

15、e聲明新類型。　　四．結(jié)論　　這次的課設(shè)讓我學會了用不同排序方法通過其排序時間來比較其優(yōu)良與否。通過先繪制流程圖使我在編程時變得得心應(yīng)手，并且能很好的理解程序。在編程時要注意一些細節(jié)，犯一點錯就會使程序出錯，這將造成很大的麻煩。編程時注意一些細節(jié)會讓我們事半功倍。<b&

16、gt;　　五、參考文獻　　1 吳元斌.C語言程序設(shè)計簡明教程，[M]北京理工大學出版社 2011　　2 嚴蔚敏.吳偉民. 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版) 》，[M]北京: 清華大學出版社,2009　　3 陳銳, 陳亞民.C語言入門與提高，[M]北京希望電子出版社 2011<

17、;p>　　4 羅朝盛.C語言程序設(shè)計.第2版，[M]科學出版社 2012　　5 王洪海.C語言程序設(shè)計實驗指導，[M]人民郵電出版社 2011 　　六．程序清單　　#include "stdio.h"　　#i

18、nclude "stdlib.h"　　#include "time.h"//計時　　#define ERROR 0　　#define OK 1　　#define OVERFLOW -2　　#

19、define MAXSIZE 99999 //用戶自己規(guī)定排序的數(shù)字的長度　　typedef int sequenlist;　　typedef struct　　{　　int *r; // r[0]閑置<

20、;p>　　int length; //順序表的總長度　　}Sqlist;　　//構(gòu)造一個空線性表　　sequenlist InitSqlist(Sqlist &L)　　{<

21、;/b>　　L.r=(int *)malloc(MAXSIZE*sizeof(int)); //分配存儲空間　　if(!L.r) 　　{</p&

22、gt;　　printf("存儲分配失敗！");　　exit(0);　　} //存儲分配失敗　　L.length=0;//初始長度為0　　return OK;<p&

23、gt;　　}　　//輸入隨機數(shù)并顯示在界面上　　sequenlist ScanfSqlist(int &N,Sqlist &L)　　{ int i;　　printf("請輸入要排序的元

24、素個數(shù)N: ");　　scanf("%d",&N);　　for(i=1;i<=N;i++)　　L.r[i]=rand(); //隨機產(chǎn)生樣本整數(shù)　　printf("\n");

25、　　printf(" 隨機產(chǎn)生了%d個隨機數(shù)，它們是：\n",N);　　for(i=1;i<=N;i++)　　{　　printf("%7.2d ",L.r[i]);<p&g

26、t;　　}　　printf("\n");　　L.length=N; //存儲線性表的長度　　return OK;　　}　　//下面為輸

27、出排序之后的數(shù)據(jù)函數(shù)　　sequenlist PrintfSqlist(int N,Sqlist L)　　{ int i;　　printf("數(shù)據(jù)個數(shù)：");//輸出數(shù)據(jù)個數(shù)　　printf("%d\n",L.lengt

28、h);　　printf("排序后的數(shù)據(jù)：(從左向右依次增大)\n");//輸出數(shù)據(jù)　　for(i=1;i<=N;i++)　　printf("%7.2d ",L.r[i]);　　printf("\n");

29、　　return OK;　　}　　//下面為直接插入排序函數(shù)　　sequenlist InsertSort(Sqlist &L)　　{&l

30、t;/p>　　int i,j;　　if(L.length==0)　　{　　printf("要排序的數(shù)據(jù)為空！");　　return ERROR;&l

31、t;/p>　　}　　for(i=2;i<=L.length;i++)　　{　　if(L.r[i]<L.r[i-1]) //將L.r[i]插入有序子表<

32、;p>　　{　　L.r[0]=L.r[i]; //復(fù)制為監(jiān)視哨　　L.r[i]=L.r[i-1]; 　　for(j=i-2;L.r[0]<L.r[j];j--)&

33、lt;/p>　　{　　L.r[j+1]=L.r[j]; //記錄后移　　}　　L.r[j+1]=L.r[0]; //插入到正確位置

34、}　　}　　return OK;　　}　　//下面為起泡排序函數(shù)　　sequenlist BubbleSort(Sqlist &

35、;L)　　{　　int i,j,t;　　if(L.length==0)　　{　　printf("要排序的數(shù)據(jù)為空！");<

36、;/p>　　return ERROR;　　}　　for(i=1;i<=L.length-1;i++)　　{　　for(j=1;j<=L

37、.length-i;j++)　　{　　if(L.r[j]>L.r[j+1]) //前面的數(shù)據(jù)>后面數(shù)據(jù)時　　{　　t=L.r[j+1];

38、;　　L.r[j+1]=L.r[j];　　L.r[j]=t; //將元素交換　　}　　}　　}

39、;　　return OK;　　}　　// 下面為選擇排序函數(shù)　　sequenlist ChooseSort(Sqlist &L)　　{

40、　int i,j,k,t;　　if(L.length==0)　　{　　printf("沒有數(shù)據(jù)！");　　return ERROR;　　}</b&g

41、t;　　for(i=1;i<=L.length;i++) //排序的趟數(shù)　　{　　k=i;　　for(j=i+1;j<=L.length;j++) //比較第i個元素以及其后的數(shù)據(jù)

42、中最小的 　　{　　if(L.r[j]<L.r[k])　　k=j;　　}　　if(i!=j) //將最小數(shù)據(jù)

43、賦值給L.r[i]　　{　　t=L.r[i];　　L.r[i]=L.r[k];　　L.r[k]=t;

44、;　　}　　}　　return OK;　　}　　//下面為主函數(shù)函數(shù)　　void main()

45、;　　{　　Sqlist L;　　Sqlist L0;　　InitSqlist(L); //初始化L　　InitSqlist(L0); 　　int m,

46、i; 　　char choice='z';　　clock_t start, finish; //定義clock_t用于計時　　double duration; 　　//向L中輸入元素</

47、p>　　printf("\n \n");　　printf(" \n");<

48、;p>　　printf(" 排序算法比較系統(tǒng) \n");　　printf(" \n");　　printf(" \n"

49、);　　printf(" 以下是各個排序算法的代號：\n\n");　　printf(" 1、直接插入排序 \n");　　printf(" 2、起泡排序 \n");<p&

50、gt;　　printf(" 3、選擇排序\n");　　printf(" 4、退出該系統(tǒng)\n\n");　　ScanfSqlist(m,L0);　　printf("\n");　　print

51、f(" 1、直接插入排序 \n");　　printf(" 2、起泡排序 \n");　　printf(" 3、選擇排序\n");　　printf(" 4、退出該系統(tǒng)\n\

52、n");　　printf("\n請選擇排序的方式,數(shù)字1-4: ");　　scanf("%d",&choice); //選擇排序方式賦值choice，用于后面的函數(shù)選擇　　while(choice<1||choice>4)

53、;　　{　　printf("輸入方式有誤。\n請輸入1-3選擇排序方式，或者選擇4退出系統(tǒng)");　　scanf("%d",&choice);　　}

54、　　while(choice!=4)　　{　　for(i=1;i<=L0.length;i++)　　L.r[i]=L0.r[i];　　L.length=L0.length;<p&

55、gt;　　switch(choice)　　{　　case 1://直接插入排序　　start = clock(); InsertSort(L);finish = clock();　　break;

56、　　case 2://起泡排序　　start = clock();BubbleSort(L);finish = clock(); 　　break;　　case 3://選擇排序　　start

57、= clock();ChooseSort(L);finish = clock(); 　　break;　　case 4://直接退出　　break;　　}<

58、;/p>　　PrintfSqlist(m,L); //輸出數(shù)據(jù)和L的長度　　duration = (double)(finish - start) / CLOCKS_PER_SEC; //輸出算術(shù)時間　　printf("\n本次排序運算所用的時間是：%lf seconds\n",duration);&

59、lt;/p>　　printf(" 本次排序結(jié)束。\n");　　printf(" \n");　　printf(" 繼續(xù)本系統(tǒng)嗎？\n\n");　　printf("

60、以下是各個排序算法的代號：\n");　　printf(" 1、直接插入排序\n");　　printf(" 2、起泡排序\n");　　printf(" 3、選擇排序\n");<

61、p>　　printf(" 4、退出該系統(tǒng)\n");　　printf("\n請請輸入1-3選擇排序方式，或者選擇4退出系統(tǒng):");　　scanf("%d",&choice);　　while(choice<1||choice

62、>4)　　{　　printf("輸入方式有誤。\n請輸入1-3選擇排序方式，或者選擇4退出系統(tǒng)");　　scanf("%d",&choice);　　}</b

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