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1、数据结构实验报告 专业 13物联网 年级 大二 姓名 缪思婷 学号 1317443007 指导老师 黄河 实验室 使用日期 实验三 算法的时间复杂度一、实验目的1、帮助读者复习C语言程序设计中的知识。2、通过本实验加深对时间复杂度的理解。二、实验内容问题描述1. 背景知识:l 时间复杂度:在计算机科学中,算法的时间复杂度是一个函数,它定量描述了该算法的运行时间。这是一个关于代表算法输入值的字符串的长度的函数。l 冒泡排序冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经
2、排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。l 冒泡排序算法的运作如下:1) 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。2) 对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后,最后的元素会是最大的数。3) 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。4) 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。详细算法可以参见以下链接:http:/ 选择排序选择排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大
3、)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。可以参见以下链接:http:/ 实验内容:生成8个整数数组,分别使用冒泡法,选择法进行排序,并比较排序所消耗的时间。l 8个数组分为4组,长度为10,100,1000,10000。l 每组数据中其中一份数组中数据为随机排列,另一份数组中数据为逆序排列(例如9,8,7,6,5,4,3,2,1,0)。基本要求(1) 使用c或c+编写程序完成上述实验(2) 可以使用clock函数获取计算机的当前时间。clock()函数获得当前程序消耗时间(时钟周期),所以两次clock之间的差除以CLOCKS_PER_SEC即可获得当前时间消耗的时
4、间(秒),详细可以参见clock.cpp文件。三、设计思路 用rand()函数,随机生成所需要的数,用系统内核内定时器的频率来计算所经过的时间。4、 源代码void SetRand(int Size);void SetSequence(int Size);void bubble_sort(int a,int n); void Select_sort(int R, int n);LARGE_INTEGER start;LARGE_INTEGER end;LARGE_INTEGER freq;int ar10000;int size;int main()while(1)printf(1,设置随机数
5、个数n);printf(2,设置逆序数个数n);printf(3,冒泡排序n);printf(4,直接选择排序n);char select;scanf(%c,&select);switch(select)case 1:printf(请输入随机数个数:t);scanf(%d,&size); SetRand(size);printf(设置完成!);break; case 2:printf(请输入逆序数个数:t);scanf(%d,&size);SetSequence(size);printf(设置完成!n);break; case3:int temp10000;for(size=1;arsize0
6、;size+)tempsize=arsize;QueryPerformanceFrequency(&freq); QueryPerformanceCounter(&start); bubble_sort(temp,size); QueryPerformanceCounter(&end); printf(user time : %.10f secondsn, (double)(end.QuadPart - start.QuadPart) / (double)freq.QuadPart); break;case4:int temp10000;for(size=1;arsize0;size+)tempsize=arsize;QueryPerformanceFrequency(&freq); QueryPerformanceCounter(&start); Select_sort(temp,size); QueryPerformanceCounter(&end); printf(user time : %.10f secondsn, (double)(end.QuadPart - start.QuadPart) / (double)freq.QuadPart); 五、测试结果6、 心得体会 本次实验,用clock()函数对排序时间测定的,我对于各种排序全都了然于心,运用更加熟练。