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排序算法_将管理系统排序·

将管理系统排序·

题目描述

设计并实现一个管理系统(学生管理、图书管理、产品管理等等),系统中需包含1000条以上的记录,系统至少包含以下功能:
(1) 自动生成记录信息(或者从文件中读取);
(2) 逐条显示所有记录信息;
(3) 利用时间复杂度O(n2)的排序算法(例如直接插入排序或者折半插入排序)按照关键字进行排序;
(4) 利用时间复杂度O(nlogn)的排序算法(例如快速排序)按照关键字进行排序;
(5) 程序中统计(3)和(4)的算法在数据正序、逆序、乱序情况下的比较次数与移动次数并输出,在报告中对比较次数与移动次数进行分析。


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

完整代码

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<cstdlib> 
#include<ctime>
#include<iomanip>
using namespace std;
struct student
{
	int num;
	char name[5];
	int grade;
}a[2000],b[2000],c[2000],d[2000],e[2000],f[2000],g[2000],h[2000];
int stunum;    //学生总数
int cmp2 = 0, mov2 = 0;//乱序
int cmppp2 = 0, movvv2 = 0;//逆序
void Assignment1(student *a,student *b){
	for (int i = 0; i < stunum; i++){
		a[i].num = b[i].num;
		strcpy(a[i].name,b[i].name); 
		a[i].grade = b[i].grade;
	} 
}
void Assignment2(student *a,student *b){
	for (int i = 1; i <=stunum; i++){
		a[i].num = b[i].num;
		strcpy(a[i].name,b[i].name); 
		a[i].grade = b[i].grade;
	} 
} 
void Bubble_sort(student* a)//乱序冒泡排序 
{
	int cmp=0;
	int mov=0;
	for (int i = 1;i < stunum;i++)
	{
		for (int j = 0;j < stunum - i;j++)
		{
			cmp++;
			if (a[j].grade < a[j + 1].grade)
			{
				student tt = a[j];
				a[j] = a[j + 1];
				a[j + 1] = tt;
				mov += 2;
			}
			else if (a[j].grade == a[j + 1].grade)
			{
				cmp++;
				if (a[j].num > a[j + 1].num)
				{
					student tt = a[j];
					a[j] = a[j + 1];
					a[j + 1] = tt;
					mov += 2;
				}
				else if (a[j].num == a[j + 1].num)
				{
					cmp++;
					if (strcmp(a[j].name,a[j + 1].name)>0)
					{
						student tt = a[j];
						a[j] = a[j + 1];
						a[j + 1] = tt;
						mov += 2;
					}
				}
			}
		}
	}
	cout <<setw(10)<<"序号" <<setw(10)<< "学生学号" <<setw(10)<< "学生姓名" <<setw(10)<< "学生成绩" <<endl;
	for (int i = 0;i < stunum;i++)
	cout <<setw(10)<<i + 1<<setw(11)<<a[i].num <<setw(12)<< a[i].name <<setw(12)<< a[i].grade << endl;
	cout << "乱序冒泡排序比较的次数:" << cmp << endl;
	cout << "乱序冒泡排序移动的次数:" << mov << endl;
}
void Bubble_sort_reverse(student* a)//逆序冒泡排序 
{
	int cmp=0;
	int mov=0;
	for (int i = 1;i < stunum;i++)
	{
		for (int j = 0;j < stunum - i;j++)
		{
			cmp++;
			if (a[j].grade > a[j + 1].grade)
			{
				student tt = a[j];
				a[j] = a[j + 1];
				a[j + 1] = tt;
				mov += 2;
			}
			else if (a[j].grade == a[j + 1].grade)
			{
				cmp++;
				if (a[j].num > a[j + 1].num)
				{
					student tt = a[j];
					a[j] = a[j + 1];
					a[j + 1] = tt;
					mov += 2;
				}
				else if (a[j].num == a[j + 1].num)
				{
					cmp++;
					if (strcmp(a[j].name , a[j + 1].name)>0)
					{
						student tt = a[j];
						a[j] = a[j + 1];
						a[j + 1] = tt;
						mov += 2;
					}
				}
			}
		}
	}
	cout <<setw(10)<<"序号" <<setw(10)<< "学生学号" <<setw(10)<< "学生姓名" <<setw(10)<< "学生成绩" <<endl;
	for (int i = 0;i < stunum;i++)
	cout <<setw(10)<<i + 1<<setw(11)<<a[i].num <<setw(12)<< a[i].name <<setw(12)<< a[i].grade << endl;
	cout << "逆序冒泡排序比较的次数:" << cmp << endl;
	cout << "逆序冒泡排序移动的次数:" << mov << endl;
}
void Quick_Sort(student* arr, int begin, int end)//乱序快速排序 
{
	if (begin > end)
		return;
	student tmp = arr[begin];
	int i = begin;
	int j = end;
	while (i != j) 
	{
		while (arr[j].grade <= tmp.grade && j > i)
		{
			cmp2++;
			if (arr[j].grade == tmp.grade && arr[j].num < tmp.num)break;
			j--;
		}
		while (arr[i].grade >= tmp.grade && j > i)
		{
			cmp2++;
			if (arr[i].grade == tmp.grade && arr[i].num > tmp.num)break;
			i++;
		}
		if (j > i) 
		{
			mov2 += 2;
			swap(arr[i], arr[j]);
		}
	}
	arr[begin] = arr[i];
	arr[i] = tmp;
	Quick_Sort(arr, begin, i - 1);
	Quick_Sort(arr, i + 1, end);
}
void Quick_Sort_Reverse(student* arr, int begin, int end)//逆序快速排序 
{
	if (begin > end)
		return;
	student tmp = arr[begin];
	int i = begin;
	int j = end;
	while (i != j)
	{
		while (arr[j].grade >= tmp.grade && j > i)
		{
			cmppp2++;
			if (arr[j].grade == tmp.grade && arr[j].num > tmp.num)break;
			j--;
		}
		while (arr[i].grade <= tmp.grade && j > i)
		{
			cmppp2++;
			if (arr[i].grade == tmp.grade && arr[i].num < tmp.num)break;
			i++;
		}
		if (j > i)
		{
			movvv2 += 2;
			swap(arr[i], arr[j]);
		}
	}
	arr[begin] = arr[i];
	arr[i] = tmp;
	Quick_Sort_Reverse(arr, begin, i - 1);
	Quick_Sort_Reverse(arr, i + 1, end);
}
void System_Interface()
{
	cout << "				<<学生管理系统>>" << endl;
	cout << "请输入需要生成的学生信息数量:" << endl;
	cin >> stunum;
	cout << "显示生成的学生信息:" << endl;
	cout <<setw(10)<<"序号" <<setw(10)<< "学生学号" <<setw(10)<< "学生姓名" <<setw(10)<< "学生成绩" <<endl;
	srand((unsigned)time(NULL));
	for (int i = 0; i < stunum; i++) 
	{
		a[i].num = rand()%(901)+100;
		a[i].name[0] = rand() % 26 + 'a';
		a[i].name[1] = rand() % 26 + 'a';
		a[i].name[2] = rand() % 26 + 'a';
		a[i].grade = rand() % 101;
		cout <<setw(10)<<i + 1<<setw(11)<<a[i].num <<setw(12)<< a[i].name <<setw(12)<< a[i].grade << endl;
		b[i+1].num = a[i].num;
		b[i+1].name[0] = a[i].name[0];
		b[i+1].name[1] = a[i].name[1];
		b[i+1].name[2] = a[i].name[2];
		b[i+1].grade = a[i].grade;
	}
	int choice=-1;
	while(choice!=0){	
	cout<<"----------------------------------------"<<endl;
	cout<<"请选择想要进行的操作:"<<endl;
	cout<<"1、乱序冒泡排序"<<endl;
	cout<<"2、乱序快速排序"<<endl;
	cout<<"3、正序冒泡排序"<<endl;
	cout<<"4、正序快速排序"<<endl;
	cout<<"5、逆序冒泡排序"<<endl;
	cout<<"6、逆序快速排序"<<endl;
	cout<<"0、退出排序操作"<<endl;
	cout<<"----------------------------------------"<<endl;
	cin>>choice;
	switch (choice)
	{
	case 1:
		Assignment1(c,a);
		Bubble_sort(c);
		break;
	case 2:
		Assignment2(d,b);
		Quick_Sort(d,1,stunum);
	    cout <<setw(10)<<"序号" <<setw(10)<< "学生学号" <<setw(10)<< "学生姓名" <<setw(10)<< "学生成绩" <<endl;
		for (int i = 1;i <=stunum ;i++)
		cout <<setw(10)<<i << setw(11) << d[i].num << setw(12) << d[i].name << setw(10) << d[i].grade << endl;
		cout << "乱序快速排序比较的次数:" << cmp2 << endl;
		cout << "乱序快速排序移动的次数:" << mov2 << endl;
		break;
	case 3:
		Assignment1(e,a);
		Bubble_sort(e);
		break;
	case 4:
		Assignment2(f,b);
		Quick_Sort(f,1,stunum);
		cout <<setw(10)<<"序号" <<setw(10)<< "学生学号" <<setw(10)<< "学生姓名" <<setw(10)<< "学生成绩" <<endl;
		for (int i = 1;i <= stunum ;i++)
		cout <<setw(10)<<i << setw(11) << f[i].num << setw(12) << f[i].name << setw(10) << f[i].grade << endl;
		cout << "正序快速排序比较的次数:" << cmp2 << endl;
		cout << "正序快速排序移动的次数:" << mov2 << endl;
		break;
	case 5:
		Assignment1(g,a);
		Bubble_sort_reverse(g);
		break;
	case 6:
		Assignment2(h,b);
		Quick_Sort_Reverse(h,1,stunum);
		cout <<setw(10)<<"序号" <<setw(10)<< "学生学号" <<setw(10)<< "学生姓名" <<setw(10)<< "学生成绩" <<endl;
		for (int i =1;i <= stunum ;i++)
		cout <<setw(10)<<i  << setw(11) << h[i].num << setw(12) << h[i].name << setw(10) << h[i].grade << endl;
		cout << "逆序快速排序比较的次数:" << cmppp2 << endl;
		cout << "逆序快速排序移动的次数:" << movvv2 << endl;
		break;
	case 0:
		exit(100);
		break;
	}
}
}
int main()
{
	cout.setf(std::ios::left);
	System_Interface();
	return 0;
}
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运行结果

生成数据
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乱序冒泡
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乱序快排
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正序冒泡
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正序快排
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逆序冒泡
在这里插入图片描述
逆序快排
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