链表实现排序算法

北京邮电大学信息与通信工程学院

数 据 结 构

实验名称：学生姓名：班 级：班内序号：学 号：日 期： 实 验 报 告

实验三 排序 15 2016.12.19

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1． 实验要求 题目2

使用链表实现下面各种排序算法，并进行比较。 排序算法：

1、插入排序 2、冒泡排序 3、快速排序 4、简单选择排序 5、其他

要求：

1、测试数据分成三类：正序、逆序、随机数据

2、对于这三类数据，比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数（其中关键字交换计为3次移动）。

3、对于这三类数据，比较上述排序算法中不同算法的执行时间，精确到微秒（选作）

4、对2和3的结果进行分析，验证上述各种算法的时间复杂度

编写测试main()函数测试线性表的正确性

2. 程序分析

2.1 存储结构

我使用了线性表的链式存储结构，通过建立双向循环链表进行顺序存取。

每个节点分为data、next、previor。data域称为数据域，数据通过node结构存储待排序的信息；next为指针域，用来储存直接后继的地址；prior为指针域，用来储存直接前继的地址；

struct Node {

int data;

struct Node*next; struct Node*previor; };

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2.2 程序流程 (或程序结构、或类关系图等表明程序构成的内容，一般为流程图等)

建立 类对象 显示菜单 插入排序 冒泡排序 快速排序 简单选择排序 否 是否退出

结束 是 class LinkList {

private:

Node* partion(Node*first,Node*end); //快速排序一趟 public:

Node*front;

int comparision; //比较次数 int movement; //移动次数 LinkList() //无参构造 { front = new Node; front->next = NULL; front->previor = NULL; comparision = movement = 0; }

LinkList(int a[],int n); //构造函数:建立双向链表

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void insertsort(); //插入排序 void bubblesort(); //冒泡排序 void Qsort(Node*x,Node*y); //快速排序 void selectsort(); //简单选择排序 void show(); //显示排序结果 ~LinkList(); //析构函数 };

2.3 关键算法分析

构造函数：通过使用头插法建立双向链表，其关键是多设一个指针变量用于储

存上一个末节点的地址，这样才能使节点指向其上一个节点。在这次排序实验中，使用双向循环链表更方便进行遍历操作。

LinkList::LinkList(int a[],int n) {

front = new Node; front->next = NULL; front->previor = NULL;

comparision = movement = 0; Node*x = new Node; Node*s = new Node; s->data = a[n - 1]; s->next = front; s->previor = front; front->next = s; front->previor = s; x = s;

for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {

Node*s = new Node; s->data = a[i];

s->next = front->next;

s->previor = front; front->next = s;

x->previor = s; x = s; } }

插入排序函数：将front头节点当作哨兵。从第二个有效节点开始进行插入，进

行边查找，边后移的操作。

void LinkList::insertsort() {

Node*p = front->next; Node*s = p->next; while (s!=front)

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