编程题实训-排序
2024-01-08 06:00:47
第1关：基于链表的简单选择排序
任务描述
试以单链表为存储结构，实现简单选择排序算法。
编程要求
输入
多组数据，每组数据两行。第一行为序列的长度n，第二行为序列的n个元素（元素之间用空格分隔，元素都为正整数）。当n等于0时，输入结束。
输出
每组数据输出一行，为从小到大排序后的序列。每两个元素之间用空格隔开。
#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct LNode
{
int data;
struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;
void CreateList_R(LinkList &L,int n)
{//后插法创建单链表
L=new LNode;
L->next=NULL;
LinkList r=L;
for(int i=0;i<n;i++)
{
LinkList p=new LNode;
cin>>p->data;
p->next=NULL;
r->next=p;
r=p;
}
}
void PrintList(LinkList L)
{//打印依次输出链表中的数据
LinkList p=L->next;
while(p){
if(p->next!=NULL) cout<<p->data<<" ";
else cout<<p->data;
p=p->next;
}
cout<<endl;
}
void SelectSort(LinkList &L)
{//基于单链表的简单选择排序
/**************begin************/
LinkList p=L->next; //p指向首元结点
while(p!=NULL) //顺链域向后扫描，直到p为空
{
LinkList q=p->next,r=p; //r是指向关键字最小的结点的指针
while(q!=NULL)
{
if(q->data<r->data) r=q;
q=q->next;
}
if(r!=p) //交换r和p的数据域
{
int temp=p->data;
p->data=r->data;
r->data=temp;
}
p=p->next; //更新指针p，指向下一个结点
}
/**************end************/
}
int main()
{
int n;
while(cin>>n)
{
if(n==0) break;
LinkList L;
CreateList_R(L,n); //后插法创建单链表
SelectSort(L); //基于单链表的简单选择排序
PrintList(L); //打印依次输出链表中的数据
}
return 0;
}第2关：基于双向链表的双向冒泡排序法
任务描述
有n个记录存储在带头结点的双向链表中，利用双向冒泡排序法对其按上升序进行排序，请写出这种排序的算法。(注：双向冒泡排序即相邻两趟排序向相反方向冒泡)。
编程要求
输入
多组数据，每组数据两行。第一行为序列的长度n，第二行为序列的n个元素（元素之间用空格分隔，元素都为正整数）。当n等于0时，输入结束。
输出
每组数据输出一行，为从小到大排序后的序列。每两个元素之间用空格隔开。
#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct DuLNode
{
int data;
struct DuLNode *prior,*next;
}DuLNode,*DuLinkList;
void CreateList(DuLinkList &L,int n)
{//建立双向循环链表
L=new DuLNode; //初始化链表L的头结点
L->prior=L;
L->next=L;
DuLinkList r=L; //工作指针r初始化指向头结点
while(n--)
{
DuLinkList p=new DuLNode;
cin>>p->data;
p->next=r->next;
r->next=p;
p->prior=r;
p->next->prior=p;
r=p;
}
}
void DuplexSort(DuLinkList L)
{//对存储在带头结点的双向链表L中的元素进行双向冒泡排序
/**************begin************/
DuLinkList p=L->next;
while(p->next&&p->next!=L) //p指向双向链表的表尾结点
p=p->next;
DuLinkList last=p; //初始化指针last指向表尾结点
DuLinkList first=L->next; //初始化指针first指向首元结点
while(1)
{
if(first!=last) //指针first和last没有指向同一结点时，正向冒泡排序
{ //每一趟使一最大元素沉底
for(p=first;p!=last;p=p->next)
if(p->data>p->next->data) //交换数据域
{
int t=p->data;
p->data=p->next->data;
p->next->data=t;
}
last=last->prior; //更新last指针，指向前一个结点
}
else
break;
if(first!=last) //指针first和last没有指向同一结点时，反向冒泡排序
{ //每一趟使一最小元素冒出
for(p=last;p!=first;p=p->prior)
if(p->data<p->prior->data) //交换数据域
{
int t=p->data;
p->data=p->prior->data;
p->prior->data=t;
}
first=first->next; //更新first指针，指向后一个结点
}
else
break;
}
/**************end************/
}
void PrintList(DuLinkList L)
{//依次输出链表中的数据
DuLinkList p=L->next;
while(p->next&&p->next!=L)
{
cout<<p->data<<" ";
p=p->next;
}
cout<<p->data<<endl;
}
int main()
{
int n;
while(cin>>n)
{
if(n==0) break;
DuLinkList L;
CreateList(L,n);
DuplexSort(L); //双向冒泡排序
PrintList(L);
}
return 0;
}第3关：砾石的交换排序
任务描述
设有顺序放置的n个桶，每个桶中装有一粒砾石，每粒砾石的颜色是红，白，蓝之一。要求重新安排这些砾石，使得所有红色砾石在前，所有白色砾石居中，所有蓝色砾石居后，重新安排时对每粒砾石的颜色只能看一次，并且只允许交换操作来调整砾石的位置。
编程要求
输入
多组数据，每组数据两行。第一行为砾石的数量n，第二行有n个字母，代表每个砾石的颜色（字母之间用空格分隔，R代表红色，W代表白色，B代表蓝色）。当n等于0时，输入结束。
输出
每组数据输出一行。为重新排序后的砾石序列。每两个字母之间用空格隔开。
#include<iostream>
using namespace std;
void Exchange(char &x,char &y)
{//交换操作
char t;
t=x;
x=y;
y=t;
}
void QkSort(char r[],int n)
{//砾石的交换排序。（红色在前，白色居中，蓝色最后）
/**************begin************/
int i=0,j=0,k1=n-1,k2=n-1;//i指向第一块白石头，j指向红石头
//k1指向蓝石头，k2指向最后一块白石头
while(j<k1) //遍历所有石头
{
while(r[k1]=='B') //从右向左找到第一块非蓝的石头
{
k1--;
k2--;
}
while(r[i]=='R') //从左向右找到第一块非红的石头
{
i++;
j++;
}
if(r[j]=='B') //如果从左向右第一块非红的石头是蓝色的
{
Exchange(r[i],r[k2]); //把它与从右向左找到第一块非蓝的石头交换
while(r[i]=='R') //继续从左向右找到第一块非红的石头
{
i++;
j++;
}
while(r[k1]=='B') //继续从右向左找到第一块非蓝的石头
{
k1--;
k2--;
}
}
else if(r[k1]=='R') //如果从右向左找到第一块非蓝的石头是红色的
{
Exchange(r[i],r[k2]); //把它与从左向右找到第一块非红的石头交换
while(r[i]=='R') //继续从左向右找到第一块非红的石头
{
i++;
j++;
}
while(r[k1]=='B') //继续从右向左找到第一块非蓝的石头
{
k1--;
k2--;
}
}
else //两块石头都是白色
{
while(r[j]=='W') //找到从左向右第一块非白的石头
{
j++;
}
if(j>=k1) //和从右向左遍历的会合，表示已找完，结束
break;
if(r[j]=='R') //红色时，交换它和从左向右的第一块白色石头
{
Exchange(r[j],r[i]);
i++;
}
else //蓝色时，交换它和从右向左的第一块白色石头
{
Exchange(r[k2],r[j]);
k2--;
}
}
}
/**************end************/
}
void PrintC(char c[],int n)
{//输出数据
for(int i=0;i<n-1;i++)
cout<<c[i]<<" ";
cout<<c[n-1]<<endl;
}
int main()
{
int n; //砾石的数量n
while(cin>>n)
{
if(n==0) break;
char c[n];
for(int i=0;i<n;i++)
cin>>c[i]; //输入砾石的编号
QkSort(c,n); //砾石的交换排序
PrintC(c,n);
}
return 0;
}第4关：数组的正负排序
任务描述
对n个关键字取整数值的记录序列进行整理，以使所有关键字为负值的记录排在关键字为非负值的记录之前，要求：
①采用顺序存储结构，至多使用一个记录的辅助存储空间;
②算法的时间复杂度为O(n)。
编程要求
输入
多组数据，每组数据两行。第一行为序列的长度n，第二行为序列的n个元素（元素之间用空格分隔，元素都为整数）。当n等于0时，输入结束。
输出
每组数据输出一行，为排序后的序列。每两个元素之间用空格隔开。
#include<iostream>
using namespace std;
void Exchange(int &x,int &y)
{//交换操作
int z;
z=x;
x=y;
y=z;
}
void Process(int a[],int n)
{//数组的正负排序,使所有关键字为负值的记录排在关键字为非负值的记录之前
/**************begin************/
int low=0,high=n-1;
while(low<high)
{
while(low<high&&a[low]<0) low++; //找到从左到右的非负值
while(low<high&&a[high]>=0) high--; //找到从右到左的负值
if(low<high) //当low<high时
{
Exchange(a[low],a[high]); //交换记录
low++; //继续寻找
high--;
}
}
/**************end************/
}
void PrintA(int a[],int n)
{//输出数据
for(int i=0;i<n-1;i++)
cout<<a[i]<<" ";
cout<<a[n-1]<<endl;
}
int main()
{
int n;
while(cin>>n)
{
if(n==0) break;
int i,a[n];
for(i=0;i<n;i++) //输入数据
cin>>a[i];
Process(a,n); //数组的正负排序
PrintA(a,n); //输出数据
}
return 0;
}第5关：计数排序?
任务描述
有一种简单的排序算法，叫做计数排序。这种排序算法对一个待排序的表进行排序，并将排序结果存放到另一个新的表中。必须注意的是，表中所有待排序的关键字互不相同，计数排序算法针对表中的每个记录，扫描待排序的表一趟，统计表中有多少个记录的关键字比该记录的关键字小。假设针对某一个记录，统计出的计数值为c，那么，这个记录在新的有序表中的合适的存放位置即为c。请编写算法实现计数排序。
编程要求
输入
多组数据，每组数据两行。第一行为序列的长度n，第二行为序列的n个元素（元素之间用空格分隔，元素都为正整数）。当n等于0时，输入结束。
输出
每组数据输出一行，为从小到大排序后的序列。每两个元素之间用空格隔开。
#include<iostream>
using namespace std;
void CountSort(int a[],int b[],int n)
{//计数排序,将包括n个数据的数组a中的记录排序存入到数组b中
/**************begin************/
int i,j,c;
for(i=0;i<n;i++) //针对数组中的每个关键字
{
for(j=0,c=0;j<n;j++) //统计关键字比当前关键字小的元素个数
if(a[j]<a[i]) c++;
b[c]=a[i]; //根据比当前关键字小的元素个数将当前关键字存放在数组b中
}
/**************end************/
}
int main()
{
int n;
while(cin>>n)
{
if(n==0) break;
int i,a[100],b[100];
for(i=0;i<n;i++)
cin>>a[i];
CountSort(a,b,n); //计数排序
for(i=0;i<n-1;i++)
cout<<b[i]<<" ";
cout<<b[n-1]<<endl;
}
}?第6关：数组的分割
任务描述
已知由n(n≥2)个正整数构成的集合A={ak}（0≤k<n），将其划分为两个不相交的子集A1和A2，元素个数分别是n1和n2，A1和A2中元素之和分别为S1和S2。设计一个尽可能高效的划分算法，满足|n1-n2|最小且|S1-S2|最大。
编程要求
输入
多组数据，每组数据两行。第一行为一个整数n，代表数组中有n个元素。第二行为数组中的n个元素（元素之间用空格分隔）。当n等于0时，输入结束。
输出
每组数据输出两行。第一行为子集A1，第二行为子集A2，每两个元素用空格分隔。
#include <iostream>
using namespace std;
void PrintA(int R[],int n)
{//输出数组
for(int i=0;i<n;i++)
{
cout<<R[i];
if(i==n-1)
cout<<endl;
else
cout<<" ";
}
}
void Partition(int a[],int n)
{//将正整数构成的集合划分为两个不相交的子集A1和A2
/**************begin************/
int low=0,high=n-1; //分别指向表的下界和上界
int low0=0,high0=n-1; //分别指向新的子表的下界和上界
int flag=1; //标记划分是否成功
int k=n/2,i; //记录表的中间位置
while(flag) //循环进行划分
{
int pivotkey=a[low]; //选择枢轴
while(low<high) //从两端交替地向中间扫描
{
while(low<high&&a[high]>=pivotkey) --high; //从最右侧位置依次向左搜索
if(low!=high) a[low]=a[high]; //将比枢轴记录小的记录移到低端
while(low<high&&a[low]<=pivotkey) ++low; //从最左侧位置依次向右搜索
if(low!=high) a[high]=a[low]; //将比枢轴记录大的位置移到高端
}
a[low]=pivotkey; //枢轴记录到位
if(low==k-1) //满足条件①，枢轴的位置是n/2的前一位置
flag=0; //划分成功，下次循环将退出划分
else
{
if(low<k-1) //满足条件②，枢轴low及之前的所有元素均属于A1
{
low0=++low; //继续对low之后的元素进行划分
high=high0;
}
else //满足条件③，枢轴low及之后的所有元素均属于A2
{
high0=--high; //继续对low之前的元素进行划分
low=low0;
}
}
}
for(i=0;i<k;i++) //输出子集A1
{
if(i==k-1)
cout<<a[i]<<endl;
else cout<<a[i]<<" ";
}
for(i=k;i<n;i++) //输出子集A2
{
if(i==n-1)
cout<<a[i]<<endl;
else cout<<a[i]<<" ";
}
return ;
/**************end************/
}
int main()
{
int n;
while(cin>>n)
{
if(n==0) break;
int *a=new int[n];
for(int i=0;i<n;i++) //输入数据
{
cin>>a[i];
}
Partition(a,n);
}
return 0;
}?
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?
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文章来源:https://blog.csdn.net/a61233/article/details/135446391
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