《数据结构与算法统计》实验报告的第四部分主要围绕数据结构中的线性表以及排序算法展开,旨在通过实践加深对这些基础知识的理解。实验的核心是利用C语言在VC环境下实现顺序表的操作,并应用插入排序、交换排序(快速排序)和选择排序三种不同的排序算法。
线性表是一种基本的数据结构,它由相同类型的数据元素构成,元素之间存在一对一的关系。在本实验中,线性表采用顺序存储结构,即数组实现。数组定义如下:
```c
typedef struct {
KeyType Key; // 关键字项
} RedType;
```
此外,还定义了包含MAXSIZE+1个RedType元素的顺序表结构:
```c
typedef struct {
RedType r[MAXSIZE+1];
int length; // 表的长度,默认为MAXSIZE
} Sqlist;
```
实验的目标是通过键盘输入10个数,然后用三种排序算法对其进行排序。具体实现包括以下几个步骤:
1. **输入数据**:`Input(Sqlist & L)`函数用于从键盘读取10个整数并存储到顺序表中。
2. **折半插入排序**:`BiInsertionsort(Sqlist L)`函数采用折半查找的方法确定插入位置,减少了比较次数,提高了效率。在插入过程中,将待插入元素视为哨兵,通过折半查找找到合适的位置,然后将元素依次后移并插入。
3. **交换排序(快速排序)**:快速排序是一种高效的排序算法,其核心是`Partition(Sqlist &L, int low, int high)`函数,该函数选取子表的第一个记录作为枢轴,然后将小于枢轴的元素移到低端,大于枢轴的移到高端。接着对子表进行递归排序。
4. **选择排序**:`SelectSort(Sqlist &L)`函数则遍历整个表,每次选择当前未排序部分的最小元素放到已排序部分的末尾。
5. **输出结果**:`output(Sqlist L)`函数用于打印排序后的序列,便于观察和验证排序效果。
实验的流程图展示了这些操作的逻辑顺序,从输入数据开始,依次进行折半插入排序、交换排序和选择排序,最后输出排序结果。实验通过模块化的设计思路,将创建线性表、排序和输出结果等操作分解为独立的函数,方便代码的编写和调试。
通过这个实验,学生不仅可以掌握C语言的基本编程技巧,还能深入理解线性表的存储结构以及不同排序算法的工作原理,同时提升解决问题和独立编程的能力。这种实践性的学习方法对于理解和应用数据结构与算法至关重要,对于未来从事IT相关工作具有积极的影响。