第2周项目3体验复杂度

复杂度是 O(n 2   )的选择排序程序

问题及代码：

//烟台大学计算机与控制工程学院
//作者：孙潇
//时间：2015年9月14
//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(n 2  )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：大数据文件 
//程序输出：运行时间
#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");
    if(fp==NULL)
    {
        printf("打开文件错！请下载文件，并将之复制到与源程序文件同一文件夹下。\n");
        exit(1);
    }
    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：

问题及代码：

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");
    if(fp==NULL)
    {
        printf("打开文件错！请下载文件，并将之复制到与源程序文件同一文件夹下。\n");
        exit(1);
    }    
    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;
}

运行结果：

知识点总结：

  对于一个将近10万条输入数据运行的程序，复杂度为 O(nlogn)  的快速排序quicksort比复杂度为 O(n 2   )的选择排序selectsort快很多，所以在不同的程序里要首先考虑哪一种排序顺序更加实用，对比选择更加便捷的程序。