数据结构 C/C++(实验七:排序)
（大家好，今天分享的是数据结构的相关知识，大家可以在评论区进行互动答疑哦~加油！💕）
目录
提要：实验题目
一、实验目的
二、实验内容及要求
三、源程序及注释
实验1代码（排序考试成绩表）
实验2代码（各种排序方法的实现）
四、实验结果
实验1结果
实验2结果
提要：实验题目
1. 排序考试成绩表
2. 各种排序方法的实现
一、实验目的
- 掌握常用的排序方法，并掌握用高级语言实现排序算法的方法。
- 深刻理解排序的定义和各种排序方法的特点，并能加以灵活应用。
- 了解各种方法的排序过程及其依据的原则，并掌握各种排序方法的时间复杂度的分析方法
二、实验内容及要求
- 给出n个学生的考试成绩表，每条信息由姓名和分数组成，试设计一个算法并实现：按分数高低次序，打印出每个学生在考试中获得的名次，分数相同的为同一名次；按名次输出每个学生的姓名与分数。
- 各种排序方法的实现（要求至少实现三种排序方法）。
注：两个题目都必做。
三、源程序及注释
实验1代码（排序考试成绩表）
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
// 定义学生结构体
struct Student {
string name;
int score;
};
// 排序时的比较函数，按分数从高到低排序
bool compare(const Student& a, const Student& b) {
return a.score > b.score; // 分数高的排前面
}
int main() {
int n;
cout << "Enter the number of students: ";
cin >> n;
// 创建学生列表
vector<Student> students(n);
// 输入学生的姓名和分数
cout << "Enter name and score of each student:\n";
for (int i = 0; i < n; ++i) {
cin >> students[i].name >> students[i].score;
}
sort(students.begin(), students.end(), compare);
// 输出名次
int current_rank = 1;
int previous_score = students[0].score; // 记录前一个学生的分数，处理相同分数的情况
cout << "\nRank Name Score\n";
cout << "---------------------\n";
// 遍历排序后的学生列表
for (int i = 0; i < n; ++i) {
// 如果当前学生的分数和前一个学生的分数相同，则排名相同
if (students[i].score != previous_score) {
current_rank = i + 1; // 更新排名
previous_score = students[i].score; // 更新前一个分数
}
// 输出学生的名次、姓名和分数
cout << current_rank << " " << students[i].name << " " << students[i].score << endl;
}
return 0;
}实验2代码（各种排序方法的实现）
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 冒泡排序函数
void bubbleSort(vector<int>& arr) {
int n = arr.size();
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
swap(arr[j], arr[j + 1]);
}
}
}
}
// 选择排序函数
void selectionSort(vector<int>& arr) {
int n = arr.size();
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
int minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
swap(arr[i], arr[minIndex]);
}
}
// 插入排序函数
void insertionSort(vector<int>& arr) {
int n = arr.size();
for (int i = 1; i < n; i++) {
int key = arr[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j = j - 1;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
// 快速排序函数
int partition(vector<int>& arr, int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = low - 1;
for (int j = low; j < high; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
swap(arr[i], arr[j]);
}
}
swap(arr[i + 1], arr[high]);
return i + 1;
}
void quickSort(vector<int>& arr, int low, int high) {
if (low < high) {
int pi = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
// 归并排序的辅助函数
void merge(vector<int>& arr, int left, int mid, int right) {
int n1 = mid - left + 1;
int n2 = right - mid;
vector<int> L(n1), R(n2);
for (int i = 0; i < n1; i++) L[i] = arr[left + i];
for (int i = 0; i < n2; i++) R[i] = arr[mid + 1 + i];
int i = 0, j = 0, k = left;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k++] = L[i++];
} else {
arr[k++] = R[j++];
}
}
while (i < n1) arr[k++] = L[i++];
while (j < n2) arr[k++] = R[j++];
}
void mergeSort(vector<int>& arr, int left, int right) {
if (left < right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
mergeSort(arr, left, mid);
mergeSort(arr, mid + 1, right);
merge(arr, left, mid, right);
}
}
// 打印数组
void printArray(const vector<int>& arr) {
for (int num : arr) {
cout << num << " ";
}
cout << endl;
}
// 显示菜单
void showMenu() {
cout << "选择排序方法：" << endl;
cout << "1. 冒泡排序" << endl;
cout << "2. 选择排序" << endl;
cout << "3. 插入排序" << endl;
cout << "4. 快速排序" << endl;
cout << "5. 归并排序" << endl;
cout << "6. 退出" << endl;
}
int main() {
int n;
// 输入数组大小
cout << "请输入数组的大小: ";
cin >> n;
vector<int> arr(n);
// 输入数组元素
cout << "请输入 " << n << " 个整数作为数组元素：" << endl;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> arr[i];
}
int choice;
while (true) {
showMenu();
cout << "请输入您的选择: ";
cin >> choice;
vector<int> arrCopy = arr; // 每次选择排序时都拷贝一份原始数组
switch (choice) {
case 1:
bubbleSort(arrCopy);
cout << "冒泡排序后：";
printArray(arrCopy);
break;
case 2:
selectionSort(arrCopy);
cout << "选择排序后：";
printArray(arrCopy);
break;
case 3:
insertionSort(arrCopy);
cout << "插入排序后：";
printArray(arrCopy);
break;
case 4:
quickSort(arrCopy, 0, arrCopy.size() - 1);
cout << "快速排序后：";
printArray(arrCopy);
break;
case 5:
mergeSort(arrCopy, 0, arrCopy.size() - 1);
cout << "归并排序后：";
printArray(arrCopy);
break;
case 6:
cout << "退出程序。" << endl;
return 0;
default:
cout << "无效的选择，请重新选择。" << endl;
}
}
return 0;
}四、实验结果
实验1结果
实验2结果
（今日分享暂时到此为止啦！为不断努力的自己鼓鼓掌吧🥳。今日文案分享：随身的行囊，记得装些快乐。）