数据结构大作业报告

1数据结构课程设计课题名称专业名称学生姓名学号+电话指导教师2评分细则3目录评分细则-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2一、课题描述----------------------------------------------------------------------------------------------------------4二、需求分析----------------------------------------------------------------------------------------------------------42.1------------------------------------------------------------------------------------------------------------------42.2-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------42.3--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4三、概要设计----------------------------------------------------------------------------------------------------------43.1结构分析-----------------------------------------------------------------------------------------------------43.2函数-----------------------------------------------------------------------------------------------------------43.2.1malloc()--------------------------------------------------------------------------------------------43.2.2getchar()--------------------------------------------------------------------------------------------53.2.3list_create()----------------------------------------------------------------------------------------53.2.4list_disp()-------------------------------------------------------------------------------------------53.2.5list_sort()-------------------------------------------------------------------------------------------5四、详细设计----------------------------------------------------------------------------------------------------------54.1课题分析-----------------------------------------------------------------------------------------------------54.1.1选择------------------------------------------------------------------------------------------------54.1.2冒泡------------------------------------------------------------------------------------------------54.1.3堆----------------------------------------------------------------------------------------------------64.1.4快速------------------------------------------------------------------------------------------------64.1.5基数--------------------------------------------------------------------------------------------------64.1.6希尔------------------------------------------------------------------------------------------------64.1.7归并--------------------------------------------------------------------------------------------------64.2课题实现-----------------------------------------------------------------------------------------------------7五、测试数据及结果-------------------------------------------------------------------------------------------------9六、调试分析及总结-----------------------------------------------------------------------------------------------104一、课题描述将随机多个整数号数按顺序输出，即编写一个将输入数据从小到大输出的程序。二、需求分析本程序用C编写，完成单链表的生成。2.1输入的形式和输入值的范围：输入一个数组，要求数组元素为n位整数。2.2输出的形式：输出一个按要求位数的数组，要求从小到大排列。2.3程序所能达到的功能：完成单链表的生成、顺序表的输出操作。三、概要设计3.1数据逻辑结构、存储结构分析。每两个相邻的数据进行比较，满足某一种条件就交换（大于或者小于），否则不交换，如n个数据比较（n-1）轮排序成功。本程序借助指针类型来实现链式存储结构。3.2程序包含的函数：3.2.1malloc（）malloc向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是void*类型。void*表示未确定类型的指针。5分配长度为num_bytes字节的内存块，如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定)，否则返回空指针NULL。当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。3.2.2.getchar()getchar有一个int型的返回值.当程序调用getchar时.程序就等着用户按键.用户输入的字符被存放在键盘缓冲区中.直到用户按回车为止(回车字符也放在缓冲区中).当用户键入回车之后,getchar才开始从stdio流中每次读入一个字符.getchar函数的返回值是用户输入的第一个字符的ASCII码,如出错返回-1,且将用户输入的字符回显到屏幕.如用户在按回车之前输入了不止一个字符,其他字符会保留在键盘缓存区中,等待后续getchar调用读取.3.2.3list_create（）3.2.4list_disp（）3.2.5list_sort（）四、详细设计4.1课题分析由于本次课题要求输出给定位数的有序数组，所以有一下几种方法可选择：4.1.1选择排序每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。不稳定的排序方法。4.1.2冒泡排序a.比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。b.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。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。6c.针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。d.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。4.1.3堆排序堆排序(Heapsort)是指利用堆积树（堆）这种数据结构所设计的一种排序算法，它是选择排序的一种。可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素。4.1.4快速排序通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。是对冒泡排序法的一种改进。4.1.5基数排序将所有待比较数值（正整数）统一为同样的数位长度，数位较短的数前面补零。然后，从最低位开始，依次进行一次排序。这样从最低位排序一直到最高位排序完成以后,数列就变成一个有序序列。4.1.6希尔排序希尔排序是插入排序的一种。也称缩小增量排序，是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。它是一种非稳定排序算法。4.1.7归并排序第一步：申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列第二步：设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置第三步：比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置重复步骤3直到某一指针超出序列尾，将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。74.2课题实现由于本次课题要求输入数据少，功能简洁，所以选择使用并不陌生而且简单的冒泡排序法，代码部分如下：#includestdio.h#includestdlib.h#includemalloc.h#defineOK1#defineERROR0typedefstructnode{intdata;node*next;}node,*LinkList;//nodenode5[5]={{2},{4},{5},{7},{1}};node*list_create(intnum){LinkListL,p,s;L=(LinkList)malloc(sizeof(node));if(!L)returnERROR;L-next=NULL;p=L;for(inti=0;inum;i++){s=(LinkList)malloc(sizeof(node));scanf(%d,&s-data);p-next=s;p=p-next;p-next=NULL;}returnL;8}//p-next=NULL;intlist_disp(LinkListL){LinkListp;p=L-next;while(p!=NULL){printf(\n%d,p-data);p=p-next;}getchar();returnOK;}intlist_sort(LinkListL