内部堆排序算法的实现.doc

数据结构课程设计 设计说明书 内部堆排序算法的实现 学生姓名 学号 班级 计本092 成绩 指导教师 计算机科学与技术系 2011年9月9日  数据结构 课程设计评阅书 题目 内部堆排序算法的实现 学生姓名 学号 指导教师评语及成绩 指导教师签名： 年 月 日 答辩评语及成绩 答辩教师签名： 年 月 日 教研室意见 总成绩： 室主任签名： 年 月 日  课程设计任务书 2011—2012学年第一学期 专业： 计算机科学与技术 学号： 姓名： 金强胜 课程设计名称： 数据结构课程设计 设计题目： 内部堆排序算法的实现 完成期限：自 2011 年 8 月 29 日至 2011 年 9 月 9 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容： 堆实质上是满足如下性质的完全二叉树：树中任一非叶结点的关键字均不大于(或不小于)其左右孩子(若存在)结点的关键字。如关键字序列(10，15，56，25，30，70)和(70，56，30，25，15，10)分别满足堆性质(1)和(2)，故它们均是堆。 大根堆和小根堆：根结点(亦称为堆顶)的关键字是堆里所有结点关键字中最小者的堆称为小根堆，又称最小堆。根结点(亦称为堆顶)的关键字是堆里所有结点关键字中最大者，称为大根堆，又称最大堆。注意：①堆中任一子树亦是堆。②以上讨论的堆实际上是二叉堆(Binary Heap)， 大根堆排序的基本思想： 　　① 先将初始文件R[1..n]建成一个大根堆,此堆为初始的无序区。 　　② 再将关键字最大的记录R[1](即堆顶)和无序区的最后一个记录R[n]交换，由此得到新的无序区R[1..n-1]和有序区R[n]，且满足R[1..n-1].keys≤R[n].key。 　　③由于交换后新的根R[1]可能违反堆性质，故应将当前无序区R[1..n-1]调整为堆。然后再次将R[1..n-1]中关键字最大的记录R[1]和该区间的最后一个记录R[n-1]交换，由此得到新的无序区R[1..n-2]和有序区R[n-1..n]，且仍满足关系R[1..n-2].keys≤R[n-1..n].keys，同样要将R[1..n-2]调整为堆。 ） 摘 要 随着计算机技术的发展，为了查找方便，通常希望通过排序使表是按关键字有序的。本课题利用简单选择排序中的堆排序方法，通过建立大、小根堆，并对数据元素进行排序输出，实现对用户输入的一组可以组成堆的数据元素进行处理，使其按关键字排成为一个有序的序列，从而有效地提高了查找效率。 关键词：堆；排序；查找  目 录 1 课题描述 1 2 设计过程 2 2.1 流程图 2 2.1.1函数设计思想流程图 2 2.1.2程序流程图 2 2.2分步程序设计 7 2.2.1 建立堆函数 7 2.2.2输出堆函数 7 2.2.3输出已排序数组函数 9 2.2.4主函数 9 3 测试 12 3.1第一组测试数据测试结果 12 3.2第二组测试数据测试结果 13 总 结 16 参考资料 17 附 录 18 程序源代码 18 1 课题描述 随着计算机技术的发展，为了查找方便，通常希望计算机中的表是按关键字有序的。因为有序的顺序表可采用查找效率较高的折半查找法，而无序的表只能进行顺序查找。排序是计算机程序设计中的一种重要操作，它的功能是将一个数据元素（或记录）的任意序列，重新排列成一个按关键字有序的序列。因此，学习和研究各种排序方法是计算机工作者的重要课题之一。 本课题利用简单选择排序中的堆排序方法，通过对用户输入的可以组成堆的数据元素建立大、小根堆，并将其进行排序输出，使其成为一个按关键字排序的有序序列，从而有效地提高了查找的效率。 开发工具：TC 2.0 2 设计过程 2.1 流程图 2.1.1函数设计思想流程图： 函数设计思想流程图如图2.1。 图2.1 函数设计思