设计一个排序和查找系统。能够实现对给定的一组学生的借书证信息（如：卡号、姓名、系别、班号等）进行排序和查找。

实验目的

了解各种内部排序方法，掌握Shell排序、快速排序、堆排序,归并排序的排序方法，并将其运用到实际问题中。

实验题目

排序模板

1.快速排序

void quick_sort(Node q[], int l, int r)
{if (l >= r) return;int i = l - 1, j = r + 1, x = q[(l + r) / 2].idCard;while (i < j){do i++; while (q[i].idCard < x);do j--; while (q[j].idCard > x);if (i < j){swap(q[i], q[j]);}}quick_sort(q, l, j); quick_sort(q, j + 1, r);
}

2.归并排序

void merge_sort(Node q[],int l,int r)
{if(l>=r)  return;int mid=l+r>>1;merge_sort(q,l,mid);merge_sort(q,mid+1,r);int k=l,i=l,j=mid+1;while(i<=mid&&j<=r){if(q[i].classId<q[j].classId)  tmp[k++]=q[i++];else   tmp[k++]=q[j++];}while(i<=mid)  tmp[k++]=q[i++];while(j<=r)    tmp[k++]=q[j++];for(int i=l;i<=r;i++)  q[i]=tmp[i];
}

3.希尔排序

void ShellSort(Node A[],int n)
{//前后记录位置的增量 dk//增量dk 并逐步减小增量for(int dk=n/2;dk>0;dk/=2){//从第dk个元素，逐个对其所在组进行直接插入排序操作for(int i=dk;i<n;++i){int j=i;while(j-dk>=0&&A[j].series<A[j-dk].series){//插入排序交换法swap(A[j],A[j-dk]);j-=dk;}}}
}

4.堆排序

void adjust_heap(vector<int>& nums,int x,int n){int l=x*2+1;int r=x*2+2;int max=x;if(l<n&&nums[l]>nums[max])max=l;if(r<n&&nums[r]>nums[max])max=r;if(max!=x){swap(nums[max],nums[x]);adjust_heap(nums,max,n);}}void heap_sort(vector<int>& nums){int n=nums.size();for(int i=n/2-1;i>=0;i--){adjust_heap(nums,i,n);}for(int i=n-1;i>=0;i--){swap(nums[i],nums[0]);adjust_heap(nums,0,i);}}

实验源代码

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<cmath>
using namespace std;
const int N = 10000 + 10;
int n;  //学生数量
struct Node
{int idCard;    //卡号string name;   //姓名int classId;   //班号int series;    //系别
}students[N];
Node tmp[N];
void quick_sort(Node q[], int l, int r)  //使用快速排序，按照卡号从小到大排序
{if (l >= r) return;int i = l - 1, j = r + 1, x = q[(l + r) / 2].idCard;while (i < j){do i++; while (q[i].idCard < x);do j--; while (q[j].idCard > x);if (i < j){swap(q[i], q[j]);}}quick_sort(q, l, j); quick_sort(q, j + 1, r);
}
void merge_sort(Node q[],int l,int r)    //使用归并排序，按照班号从小到大排序
{if(l>=r)  return;int mid=l+r>>1;merge_sort(q,l,mid);merge_sort(q,mid+1,r);int k=l,i=l,j=mid+1;while(i<=mid&&j<=r){if(q[i].classId<q[j].classId)  tmp[k++]=q[i++];else   tmp[k++]=q[j++];}while(i<=mid)  tmp[k++]=q[i++];while(j<=r)    tmp[k++]=q[j++];for(int i=l;i<=r;i++)  q[i]=tmp[i];
}
void ShellSort(Node A[],int n)        //使用希尔排序,按照系别从小到大排序
{//前后记录位置的增量 dk//增量dk 并逐步减小增量for(int dk=n/2;dk>0;dk/=2){//从第dk个元素，逐个对其所在组进行直接插入排序操作for(int i=dk;i<n;++i){int j=i;while(j-dk>=0&&A[j].series<A[j-dk].series){//插入排序交换法swap(A[j],A[j-dk]);j-=dk;}}}
}
void find_name(string name1)  //根据姓名查找一个学生的信息
{int flag=0;for(int i=0;i<n;i++){if(students[i].name==name1){cout<<"姓名： "<<students[i].name<<endl;cout<<"卡号： "<<students[i].idCard<<endl;cout<<"班号： "<<students[i].classId<<endl;cout<<"系别： "<<students[i].series<<endl;flag=1;break; }}if(flag==0) cout<<"没有该学生的信息 ！！！"<<endl;
}
int main()
{printf("实验题目\n");printf("设计一个排序和查找系统。能够实现对给定的一组学生的借书证信息\n");printf("（如：卡号、姓名、系别、班号等）进行排序和查找。\n"); printf("\n");printf("--------请输入学生的卡号，姓名,班号，系别-------\n");cin >> n;for (int i = 0; i < n; i++){cin>>students[i].idCard>>students[i].name>>students[i].classId>>students[i].series;}printf("--------使用归并排序对卡号从小到大排序--------\n");quick_sort(students, 0, n-1);for (int i = 0; i < n; i++){cout << students[i].idCard << ' ' << students[i].name << ' ' << students[i].classId << ' ' << students[i].series << endl;}printf("--------使用快速排序对班号从小到大排序--------\n");merge_sort(students,0,n-1);for (int i = 0; i <n; i++){cout << students[i].idCard << ' ' << students[i].name << ' ' << students[i].classId << ' ' << students[i].series << endl;}ShellSort(students,n); printf("--------使用希尔排序对系别从小到大排序--------\n");for (int i = 0; i < n; i++){cout << students[i].idCard << ' ' << students[i].name << ' ' << students[i].classId << ' ' << students[i].series << endl;}printf("请输入要查找的学生的姓名：\n");string str;while(cin>>str) {find_name(str);}return 0;
}
/*
4
688410003 lisi 190142 7
668410002 zhangsan 190143 6
668410001 wangwu 190141  5
668410004 zhangwei 190144 4
*/

实验结果

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