SortTestHelper.h
1 #ifndef INSERTIONSORT_SORTTESTHELPER_H
2 #define INSERTIONSORT_SORTTESTHELPER_H
3 #include <iostream>
4 #include <algorithm>
5 #include <string>
6 #include <ctime>
7 #include <cassert>
8
9 using namespace std;
10
11 //辅助排序测试
12 namespace SortTestHelper{
13
14 //生成有n个元素的随机数组，每个元素的随机范围为[rangL,rangR]
15 int* generateRandomArray(int n,int rangL,int rangR){
16 //默认rangL要小于rangR
17 assert(rangL <= rangR );
18 int* arr = new int[n];
19
20 //设置随机种子：将当前时间作为种子来进行随机数的设置
21 srand(time(NULL));
22
23 for (int i = 0; i < n; i++)
24 //惯用的随机数生成式，生成一个范围在rangL---rangR的随机数
25 arr[i] = rand() % (rangR - rangL + 1) + rangL;
26 return arr;
27 }
28
29 //打印函数，用来打印各种类型下的数组
30 template<typename T>
31 void printArray(T arr[],int n){
32 for (int i = 0; i < n; i++)
33 cout << arr[i] << " ";
34 cout << endl;
35 return 0;
36 }
37
38 //经过排序算法排序后，再次确认是否已经完全排序
39 template<typename T>
40 bool isSorted(T arr[], int n) {
41
42 for (int i = 0; i < n - 1; i++)
43 if (arr[i] > arr[i + 1])
44 return false;
45
46 return true;
47 }
48
49 //衡量一个算法的性能如何，最简单的方式就是看这个算法在特定数据集上的执行时间
50 //（1）传入排序算法的名字，方便打印输出
51 //（2）传入排序算法本身，即函数指针
52 //（3）传入测试用例：数组和元素个数
53 template<typename T>
54 void testSort(const string &sortName, void(*sort)(T[], int), T arr[], int n){
55
56 //在排序前后分别调用clock()函数
57 //时间差就是该排序算法执行的时钟周期的个数
58 clock_t startTime = clock();
59 sort(arr,n);
60 clock_t endTime = clock();
61
62 //判断是否有序，不有序则直接退出
63 assert(isSorted(arr,n));
64
65 //endTime 减去 startTime 转为double类型，除以 CLOCKS_PER_SEC，其中：
66 //CLOCKS_PER_SEC 是标准库中定义的一个宏，表示每一秒钟所运行的时钟周期
67 //的个数，而(endTime-startTime)返回的是运行了几个时钟周期
68 //这样，最终的结果就是在这段时间中程序执行了多少秒
69 cout << sortName << ":" << double(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
70 return;
71 }
72
73 //拷贝数组函数
74 int *copyIntArray(int a[],int n){
75 int *arr = new int[n];
76 //copy()函数在命名空间std中：
77 //第一个参数是原数组的头指针，
78 //第二个参数是原数组的尾指针，
79 //第三个参数是目的数组的头指针
80
81 //注意：copy()函数运行时会报错，需要在：
82 //项目->属性->配置属性->C/C++->预处理器->预处理器定义
83 //在其中添加：_SCL_SECURE_NO_WARNINGS
84 copy(a,a+n,arr);
85 /*for (int i = 0; i < n; i++)
86 arr[i] = a[i];*/
87 return arr;
88 }
89 }
90
91 #endif
SelectionSort.h
1 #ifndef INSERTION_SELECTIONSORT_H
2 #define INSERTION_SELECTIONSORT_H
3
4 //选择排序
5 template<typename T>
6 void selectionSort(T arr[], int n){
7
8 for (int i = 0; i < n; i++){
9
10 int minIndex = i;
11 for (int j = i + 1; j < n; j++)
12 if (arr[j] < arr[minIndex])
13 minIndex = j;
14
15 swap(arr[i], arr[minIndex]);
16 }
17 }
18
19 #endif
InsertionSort.h
1 #ifndef INSERTIONSORT_INSERTION_H
2 #define INSERTIONSORT_INSERTION_H
3
4 //插入排序
5 template<typename T>
6 void insertionSort(T arr[], int n){
7 for (int i = 0; i < n; i++){
8 for (int j = i; j > 0 && arr[j] < arr[j - 1]; j--)
9 swap(arr[j], arr[j - 1]);
10 }
11
12 //写法2：
13 //for (int j = i; j > 0; j--)
14 //{
15 // if (arr[j] < arr[j - 1])
16 // {
17 // swap(arr[j], arr[j - 1]);
18 // }
19 // else
20 // {
21 // //当arr[i]插入到合适位置后，就跳出当前循环
22 // //继续对下一个元素进行考察
23 // break;
24 // }
25 //}
26
27 }
28
29 #endif
main.cpp
1 #include <iostream>
2 #include <algorithm>
3 #include "SortTestHelper.h"
4 #include "InsertionSort.h"
5 #include "SelectionSort.h"
6 using namespace std;
7
8 int main(){
9 int n = 10000;
10 int *arr = SortTestHelper::generateRandomArray(n,0,n);
11 int *arr2 = SortTestHelper::copyIntArray(arr,n);
12
13 //对同一数组进行插入排序所用时间：
14 SortTestHelper::testSort("Insertion Sort",insertionSort,arr,n);
15 //对同一数组进行选择排序所用时间：
16 SortTestHelper::testSort("Selection Sort", selectionSort, arr2, n);
17
18 delete[] arr;
19 delete[] arr2;
20 return 0;
21 }
时间： 2024-12-22 15:10:40