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目录

提要：实验题目

一、实验目的 

二、实验内容及要求

三、源程序及注释

实验1代码（排序考试成绩表）

实验2代码（各种排序方法的实现） 

四、实验结果

 实验1结果

 实验2结果

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提要：实验题目

1. 排序考试成绩表  

2. 各种排序方法的实现

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一、实验目的 

1. 掌握常用的排序方法，并掌握用高级语言实现排序算法的方法。
2. 深刻理解排序的定义和各种排序方法的特点，并能加以灵活应用。
3. 了解各种方法的排序过程及其依据的原则，并掌握各种排序方法的时间复杂度的分析方法

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二、实验内容及要求

1. 给出n个学生的考试成绩表，每条信息由姓名和分数组成，试设计一个算法并实现：按分数高低次序，打印出每个学生在考试中获得的名次，分数相同的为同一名次；按名次输出每个学生的姓名与分数。
2. 各种排序方法的实现（要求至少实现三种排序方法）。

注：两个题目都必做。

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三、源程序及注释

实验1代码（排序考试成绩表）

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

// 定义学生结构体
struct Student {
    string name;
    int score;
};

// 排序时的比较函数，按分数从高到低排序
bool compare(const Student& a, const Student& b) {
    return a.score > b.score;  // 分数高的排前面
}

int main() {
    int n;
    cout << "Enter the number of students: ";
    cin >> n;
    
    // 创建学生列表
    vector<Student> students(n);
    
    // 输入学生的姓名和分数
    cout << "Enter name and score of each student:\n";
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        cin >> students[i].name >> students[i].score;
    }
    
    sort(students.begin(), students.end(), compare);
    
    // 输出名次
    int current_rank = 1;
    int previous_score = students[0].score;  // 记录前一个学生的分数，处理相同分数的情况
    cout << "\nRank  Name  Score\n";
    cout << "---------------------\n";
    
    // 遍历排序后的学生列表
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        // 如果当前学生的分数和前一个学生的分数相同，则排名相同
        if (students[i].score != previous_score) {
            current_rank = i + 1;  // 更新排名
            previous_score = students[i].score;  // 更新前一个分数
        }
        
        // 输出学生的名次、姓名和分数
        cout << current_rank << "    " << students[i].name << "    " << students[i].score << endl;
    }
    return 0;
}

实验2代码（各种排序方法的实现） 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

// 冒泡排序函数
void bubbleSort(vector<int>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                swap(arr[j], arr[j + 1]);
            }
        }
    }
}

// 选择排序函数
void selectionSort(vector<int>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        swap(arr[i], arr[minIndex]);
    }
}

// 插入排序函数
void insertionSort(vector<int>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j = j - 1;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

// 快速排序函数
int partition(vector<int>& arr, int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;
            swap(arr[i], arr[j]);
        }
    }
    swap(arr[i + 1], arr[high]);
    return i + 1;
}

void quickSort(vector<int>& arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

// 归并排序的辅助函数
void merge(vector<int>& arr, int left, int mid, int right) {
    int n1 = mid - left + 1;
    int n2 = right - mid;
    vector<int> L(n1), R(n2);

    for (int i = 0; i < n1; i++) L[i] = arr[left + i];
    for (int i = 0; i < n2; i++) R[i] = arr[mid + 1 + i];

    int i = 0, j = 0, k = left;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k++] = L[i++];
        } else {
            arr[k++] = R[j++];
        }
    }

    while (i < n1) arr[k++] = L[i++];
    while (j < n2) arr[k++] = R[j++];
}

void mergeSort(vector<int>& arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        mergeSort(arr, left, mid);
        mergeSort(arr, mid + 1, right);
        merge(arr, left, mid, right);
    }
}

// 打印数组
void printArray(const vector<int>& arr) {
    for (int num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}

// 显示菜单
void showMenu() {
    cout << "选择排序方法：" << endl;
    cout << "1. 冒泡排序" << endl;
    cout << "2. 选择排序" << endl;
    cout << "3. 插入排序" << endl;
    cout << "4. 快速排序" << endl;
    cout << "5. 归并排序" << endl;
    cout << "6. 退出" << endl;
}

int main() {
    int n;

    // 输入数组大小
    cout << "请输入数组的大小: ";
    cin >> n;
    
    vector<int> arr(n);

    // 输入数组元素
    cout << "请输入 " << n << " 个整数作为数组元素：" << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cin >> arr[i];
    }

    int choice;

    while (true) {
        showMenu();
        cout << "请输入您的选择: ";
        cin >> choice;

        vector<int> arrCopy = arr;  // 每次选择排序时都拷贝一份原始数组
        
        switch (choice) {
            case 1:
                bubbleSort(arrCopy);
                cout << "冒泡排序后：";
                printArray(arrCopy);
                break;
            case 2:
                selectionSort(arrCopy);
                cout << "选择排序后：";
                printArray(arrCopy);
                break;
            case 3:
                insertionSort(arrCopy);
                cout << "插入排序后：";
                printArray(arrCopy);
                break;
            case 4:
                quickSort(arrCopy, 0, arrCopy.size() - 1);
                cout << "快速排序后：";
                printArray(arrCopy);
                break;
            case 5:
                mergeSort(arrCopy, 0, arrCopy.size() - 1);
                cout << "归并排序后：";
                printArray(arrCopy);
                break;
            case 6:
                cout << "退出程序。" << endl;
                return 0;
            default:
                cout << "无效的选择，请重新选择。" << endl;
        }
    }

    return 0;
}

四、实验结果

 实验1结果

 实验2结果

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（今日分享暂时到此为止啦！为不断努力的自己鼓鼓掌吧🥳。今日文案分享：随身的行囊，记得装些快乐。）