Описание процедур, используемых в программе
| UPOR | процедура генерирует упорядоченный по возрастанию массив чисел | ||
| NOTUPOR | процедура генерирует неупорядоченный (случайный) массив чисел | ||
| PR_CHOOSE | процедура осуществляет сортировку методом прямого выбора | ||
| PR_INS | процедура осуществляет сортировку методом прямой вставки | ||
| PR_OBM | процедура осуществляет сортировку методом прямого обмена | ||
| MAKE | процедура осуществляет исследование прямых методов сортировки | ||
| EXAMPLE | процедура выполняет контрольный пример (сортировку методом прямого включения) |
Текст программы
{$M 65000,65000,65000}
{Выделение памяти осуществляется для того, чтобы было возможно осуществлять исследование массива, содержащего 10000 элементов
***********************************************************
Данная программа является курсовой работой по дисциплине
'Структуры и алгоритмы обработки данных'
на тему 'Прямые методы сортировки'
В работе исследуются методы:
- прямого выбора;
- прямого обмена;
- прямой вставки.
Для исследования используются массивы из 10,100,100,10000 элементов.
**********************************************************}
{ использование модулей для осуществления вывода на экран }
uses crt,crtext,dcrt;***************************************************}
{** процедура, генерирующая упорядоченный по возрастанию массив чисел**}
{*********************************************************}
procedure upor(a:array of integer;var a1:array of integer);
var
{i - счетчик в циклах}
i:integer;
begin
{первый элемент принимает значение 1}
a[0]:=1;
for i:=1 to high(a) do
begin
{каждый последующий элемент принимает значение,
равное значению предыдущего элемента + случайное число}
a[i]:=a[i-1]+random(2);
end;
for i:=0 to high(a) do
a1[i]:=a[i];
end;
{*********************************************************}
{** процедура, генерирующая не упорядоченный (случайный) массив чисел**}
{*********************************************************}
procedure notupor(a:array of integer;var a1:array of integer);
var
{i - счетчик в циклах}
i:integer;
begin
for i:=0 to high(a) do
begin { элемент массива принимает случайное значение из диапазона 0 <= a[i] < 9999}
a[i]:=random(9999);
end;
for i:=0 to high(a) do
a1[i]:=a[i];
end;
{*********************************************************}
{***** процедура, осуществляющая сортировку методом прямого выбора***}
{*********************************************************}
procedure pr_choose(a:array of integer;var a1:array of integer;var k,k1:longint);
var
{i,j - счетчики в циклах}
i,j:integer;
{x - переменная для осуществления обмена между a[i] и a[j]}
x:integer;
begin
{k1 - переменная для подсчета количества сравнений
k - переменная для подсчета количества перемещений}
k:=0;k1:=0;
{high(a) - функция, возвращающая номер последнего элемента массива}
for i := 0 to high(a) - 1 do
begin
for j := i + 1 to high(a) do
begin
k1:=k1+1;
if a[i] < a[j] then
begin
k:=k+1;
{перестановка i-го с j-м элементом с помощью переменной x}
x:=a[i];
a[i]:=a[j];
a[j]:=x;
end;
end;
end;
for i:=0 to high(a) do
a1[i]:=a[i];
end;
{**********************************************************
***** процедура, осуществляющая сортировку методом прямого *
*************** обмена(метод пузырька) *********************
**********************************************************}
procedure pr_obm(a:array of integer;var a1:array of integer;var k,k1:longint);
var
{i,j - счетчики в циклах}
i,j:integer;
{x - переменная для осуществления обмена между a[j-1] и a[j]}
x:integer;
begin
{k1 - переменная для подсчета количества сравнений
k - переменная для подсчета количества перемещений}
k:=0;k1:=0;
for i := 1 to high(a) do
begin
for j := high(a) downto i do
begin
k1:=k1+1;
if a[j - 1] < a[j] then
begin
k:=k+1;
{обмена содержимым элементов массива a[j-1] и a[j]
с помощью переменной x}
x := a[j - 1];
a[j - 1] := a[j];
a[j] := x;
end;
end;
end;
for i:=1 to high(a) do
a1[i]:=a[i];
end;
{*********************************************************}
{*** процедура, осуществляющая сортировку методом прямого включения **}
{*********************************************************}
procedure pr_ins(a:array of integer;var a1:array of integer;var k,k1:longint);
var
{i,j - счетчики в циклах}
i,j:integer;
{x - переменная для осуществления обмена между a[i] и a[j]}
x:integer;
begin
{k1 - переменная для подсчета количества сравнений
k - переменная для подсчета количества перемещений}
k:=0;k1:=0;
for i := 1 to high(a) do
begin
x := a[i];
for j := i - 1 downto 0 do
begin
k1:=k1+1;
if x > a[j] then
begin
k:=k+1;
{обмена содержимым элементов массива a[j+1] и a[j]
с помощью переменной x}
a[j + 1] := a[j];
a[j]:=x;
end;
end;
end;
for i:=0 to high(a) do
a1[i]:=a[i];
end;
{**********************************************************
процедура, осуществляющая исследование методов сортировок для
*********** заданного массива чисел ***********************
**********************************************************}
procedure make(x1,n:integer;a,a1:array of integer;k:byte);
var
{количество перестановок}
kol_pr_ins, kol_pr_obm,kol_pr_choose:longint;
{количество сравнений}
kol_sr_ins, kol_sr_obm,kol_sr_choose:longint;
s:string;
begin
case k of
1:s:='упорядоченных по возрастанию';
2:s:='неупорядоченных (случайных)';
3:s:='упорядоченных по убыванию';
end;
{--------метод прямого включения---------}
pr_ins(a,a1,kol_pr_ins,kol_sr_ins);
{--------метод прямого обмена (метод пузырька)--------}
pr_obm(a,a1,kol_pr_obm,kol_sr_obm);
{---------метод прямого выбора----------}
pr_choose(a,a1,kol_pr_choose,kol_sr_choose);
{** вывод результата исследования **}
{вывод шапки таблицы}
gotoxy(3,x1);textcolor(cyan);textbackground(1);
writeln('Для ',high(a)+1,' ',s,' элементов:');
gotoxy(3,x1+1);textcolor(lightgreen);textbackground(1);
writeln('Методы: прямого включения прямого обмена прямого выбора');
{вывод полученных при исследовании данных}
gotoxy(3,x1+2);textcolor(white);write('перест.');
gotoxy(17,wherey);write(kol_pr_ins);
gotoxy(37,wherey);write(kol_pr_obm);
gotoxy(58,wherey);writeln(kol_pr_choose);
gotoxy(3,x1+3);write('сравн.');
gotoxy(17,wherey);write(kol_sr_ins);
gotoxy(37,wherey);write(kol_sr_obm);
gotoxy(58,wherey);writeln(kol_sr_choose);
str(high(a)+1,s);box(1,19,80,24,1,15,double,s+' элементов');
gotoxy(4,20);write('Сортировка ',s,' элементов по убыванию');
gotoxy(4,21);write('Сортируются ',s,' упорядоченных(по возрастанию) элементов');
gotoxy(4,22);write('Сортируются ',s,' неупорядоченных(случайных) элементов');
textbackground(lightgray);
textcolor(red);gotoxy(3,25);write('Esc - главное меню');
end;
{*********************************************
Пример сортировки методом прямого включения
Дан массив записей, содержащий:
-имя студента;
-кол-во баллов (рейтинг).
Необходимо отсортировать данный массив по
убыванию количества баллов у студента.
*********************************************}
procedure example;
type
{rec - запись, содержащая:
name - имя студента;
num - кол-во баллов (рейтинг).}
rec=record
name:string;
num:byte;
end;
var
{mas - массив записей rec}
mas:array[1..20] of rec;
{счетчики в циклах}
i,j:integer;
x:rec;
{переменные для подсчета количества сравнений и перемещений
во время сортировки}
k_sr,k_p:integer;
key:char;
begin
{переменные для подсчета количества сравнений и перемещений
во время сортировки}
k_sr:=0;k_p:=0;
randomize;
{Данный массив, содержащий имена студентов}
mas[1].name:='Иван';mas[2].name:='Петр';mas[3].name:='Сидор';
mas[4].name:='Василий';mas[5].name:='Денис';mas[6].name:='Геннадий';
mas[7].name:='Борис';mas[8].name:='Марат';mas[9].name:='Казбек';
mas[10].name:='Алексей';mas[11].name:='Владимир';mas[12].name:='Сидор';
mas[13].name:='Виталий';mas[14].name:='Александр';mas[15].name:='Михаил';
mas[16].name:='Евгений';mas[17].name:='Артур';mas[18].name:='Руслан';
mas[19].name:='Мурат';mas[20].name:='Аркадий';
{задание количества баллов у студента случайным образом}
for i:=1 to 20 do
mas[i].num:=random(19)+1;
{вывод пояснений}
getshadow;
textbackground(lightgray);
textcolor(red);gotoxy(15,1);write(' Пример сортировки по убыванию методом прямого включения');
textbackground(lightgray);
textcolor(red); gotoxy(3,25); write('Esc - главное меню');
textcolor(red); gotoxy(65,25); write('F1 - задание');
box(58,0,80,25,1,15,double,'Статистика');
textcolor(lightmagenta);
gotoxy(59,3); write(' Сортировка методом ');
gotoxy(61,4); write('прямого включения.');
textcolor(white); gotoxy(59,5); write('---------------------');
box(31,0,57,25,1,15,double,'После сортировки');
textcolor(lightmagenta); gotoxy(32,3); write(' N Имя балл');
box(1,0,30,25,1,15,double,'До сортировки');
textcolor(lightmagenta); gotoxy(3,3); write('N Имя балл');
{вывод на экран исходного массива}
for i:=1 to 20 do
begin
textcolor(lightcyan); gotoxy(3,i+3); write(i);
textcolor(yellow); gotoxy(7,i+3); write(mas[i].name);
textcolor(lightred); gotoxy(25,i+3); writeln(mas[i].num);
end;
{сортировка по убыванию количества баллов}
for i := 2 to 20 do
begin
x := mas[i];
for j := i - 1 downto 1 do
begin
{k_sr - счетчик количества сравнений}
k_sr:= k_sr+1;
if x.num > mas[j].num then
begin
{k_p - счетчик количества перемещений}
k_p:=k_p+1;
{обмена содержимым элементов массива mas[j+1] и mas[j]
с помощью переменной x}
mas[j + 1] := mas[j];
mas[j]:=x;
end;
end;
end;
{вывод на экран отсортированного массива}
for i:=1 to 20 do
begin
textcolor(lightcyan); gotoxy(33,i+3); write(i);
textcolor(yellow); gotoxy(37,i+3); write(mas[i].name);
textcolor(lightred); gotoxy(52,i+3); writeln(mas[i].num);
end;
{ вывод на экран количества сравнений и перестановок
в массиве, осуществленных во время сортировки}
textcolor(lightgreen); gotoxy(61,6); write('Сравнений:');
textcolor(lightgray); gotoxy(75,6); write(k_sr);
textcolor(lightgreen); gotoxy(61,8); write('Перестановок:');
textcolor(lightgray); gotoxy(75,8); write(k_p);
repeat
key:=' '; if keypressed then key:=readkey;
case key of
{#59 - код клавиши F1}
#59:begin
{вывод окна с заданием для контрольного примера}
{putshadow+box - вывод окна с тенью}
putshadow(15,7,65,15);box(15,7,65,15,lightgray,0,double,'Задание');
textcolor(red);
gotoxy(21,9); write('Дан список, содержащий фамилии студентов');
gotoxy(21,10); write('и их рейтинговые баллы. Необходимо от-');
gotoxy(21,11); write('сортировать данный список по убыванию ');
gotoxy(21,12); write('рейтинговых баллов.');
textcolor(yellow);gotoxy(50,15);write('Enter - отмена');
end;
{#13 - код клавиши Enter}
#13:getshadow;
end;
{#27 - код клавиши Esc}
until key=#27;
end;
{**********************************************************
************************ Основная программа **************
**********************************************************}
const
{массив строк - пунктов главного меню}
menu:array[1..7] of string=(' Пример сортировки ',' Исследование (10 эл-тов)',
' Исследование (100 эл-тов) ',
' Исследование (1000 эл-тов) ',
' Исследование (10000 эл-тов) ',
' О программе '
,' Выход ');
var
{массивы чисел, используемые для исследования}
a,a1:array[0..9] of integer; {10 - чисел}
b,b1:array[0..99] of integer; {100 - чисел}
c,c1:array[0..999] of integer; {1000 - чисел}
d,d1:array[0..9999] of integer; {10000 - чисел}
f:byte; {показатель того , какой массив
поступает в процедуру для упо-
рядочивания по убыванию:
1 - неупорядоченный (слу-
чайный);
2 - упорядоченный по воз-
растанию;
3 - упорядоченный по убы-
ванию}.
k:char;
item:byte;
begin
clrscr;cursoroff; {гашение курсора}
repeat
textbackground(0);clrscr;
{fill - процедура, заполняющая заданную область экрана заданными символами заданного цвета}
fill(lightgray,1,1,2,80,25,' ');
{menuv - процедура, выводящая на экран вертикальное меню}
menuv(25,10,menu,lightgray,black,red,lightgreen,yellow,'Сортировка',item,double);
{item - переменная, содержащая номер выбранного пункта меню}
case item of
1:example;
2:begin
{getshadow - процедура, убирающая тень от меню}
getshadow;
{** исследуются 10 упорядоченных по возрастанию элементов **}
{box - процедура, выводящая на экран окно}
box(1,0,80,18,1,15,double,'10 элементов');
{вызов процедуры upor, генерирующей упорядоченный по возрастанию
массив чисел}
upor(a,a);
{вызов процедуры make, осуществляющей исследование методов сортировки}
make(3,10,a,a1,1);
{** исследуются 10 неупорядоченных (случайных) элементов **}
{вызов процедуры notupor, генерирующей неупорядоченный(случайный) массив чисел}
notupor(a,a);
{ вызов процедуры make, осуществляющей исследование методов сортировки}
make(8,10,a,a1,2);
{** исследуются 10 упорядоченных по убыванию элементов **}
{вызов процедуры make, осуществляющей исследование методов сортировки}
make(13,10,a1,a1,3);
{ожидание нажатия клавиши Esc}
repeat
k:=readkey;
until k=#27;
end;
3:begin
{getshadow - процедура, убирающая тень от меню}
getshadow;
{box - процедура, выводящая на экран окно}
box(1,0,80,18,1,15,double,'100 элементов');
{исследуются 100 упорядоченных по возрастанию элементов}
upor(b,b);
make(3,100,b,b1,1);
{исследуются 100 неупорядоченных (случайных) элементов}
notupor(b,b);
make(8,100,b,b1,2);
{исследуются 100 упорядоченных по убыванию элементов}
make(13,100,b1,b1,3);
repeat k:=readkey; until k=#27;
end;
4:begin
{getshadow - процедура, убирающая тень от меню}
getshadow;
box(1,0,80,18,1,15,double,'1000 элементов');
{исследуется 1000 упорядоченных по возрастанию элементов}
upor(c,c);
make(3,1000,c,c1,1);
{исследуется 1000 неупорядоченных (случайных) элементов}
notupor(c,c);
make(8,1000,c,c1,2);
{исследуется 1000 упорядоченных по убыванию элементов}
make(13,1000,c1,c,3);
repeat
k:=readkey;
until k=#27;
end;
5:begin
getshadow;
box(1,0,80,18,1,15,double,'10000 элементов');
{исследуются 10000 упорядоченных по возрастанию элементов}
upor(d,d);
make(3,10000,d,d1,1);
{исследуются 10000 неупорядоченных (случайных) элементов}
notupor(d,d);
make(8,10000,d,d1,2);
{исследуются 10000 упорядоченных по убыванию элементов}
make(13,10000,d1,d,3);
repeat
k:=readkey;
until k=#27;
end;
6:begin
{getshadow - процедура, убирающая тень от меню}
getshadow;
{ввод окна с темой курсовой работы}
box(10,5,70,15,lightgray,0,double,'О программе');
putshadow(10,5,70,15);
textcolor(brown);
gotoxy(12,7);write('Данная программа является курсовой работой по дисциплине');
gotoxy(21,8);write('"Алгоритмы и структуры обработки данных"');
gotoxy(30,9);write('Тема курсовой работы: ');
gotoxy(18,10);write(' "Исследование прямых методов сортировки"');
gotoxy(17,11);write('Курсовую работу выполнили студенты группы 95-ОА-21');
textcolor(red);gotoxy(3,25);write('Esc - главное меню');
repeat
k:=readkey;
until k=#27;
end;
end;
until item=7;
end.
{*********************конец программы********************}
