各位大侠帮帮忙啊！！！救急啊！

qhsaber 2011-09-08 11:01:25

一、题目：查询问题应用一（快速排序+对分查找）

二、目的与要求

1．目的：

通过通过该问题的设计，培养学生综合利用C++语言进行程序设计的能力，使学生将所学知识转化为分析和设计简单实际问题的能力，使学生能够解决信息管理系统中的查询应用问题。加强函数的运用及学生对软件工程方法的初步认识，提高软件系统分析能力和程序文档建立、归纳总结的能力。

2．基本要求：

（1）要求用C++语言编程，在Visual C++环境下调试完成；

（2）要求各个功能分别使用函数来完成（至少三个函数）；

（3）程序调试通过后，完成程序文档的处理，源代码加必要的注释。

三、设计方法和基本原理

1．功能描述

课题实现的功能是在一组无序数列中查找某个数据，找到则输出该数据，否则输出未找到信息。

2．问题详细描述

已知某班若干人若干门课成绩，要求：计算每人的总成绩（无序），通过快速排序（quicksort）使其成为有序线性表，然后再利用对分查找（折半查找）方法从中查询某人总成绩，找到则输出该成绩，否则输出未找到信息。

3．问题的解决方案：

根据问题的描述，按照要求的功能采用模块的设计思想。

（1）计算每人的总成绩；

（2）要求使用“快速（quicksort）”排序法将无序数列排序为有序数列，并编写独立函数；

（3）对分查找的算法用独立函数实现。

四、主要技术问题的描述

1．“quicksort”排序的实现。

“quicksort”排序算法采用的是递归方法。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

假设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是：

（1）设置两个变量I、J，排序开始的时候I=0，J=N-1；

（2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即X=A[0]；

（3）从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J=J-1），找到第一个小于X的值，两者交换；

（4）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1），找到第一个大于X的值，两者交换；

（5）重复第3、4步，直到I=J；

例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据X：=49）

A[0] A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6]：

49 38 65 97 76 13 27

进行第一次交换后： 27 38 65 97 76 13 49

( 按照算法的第三步从后面开始找<X的值，27

进行第二次交换后： 27 38 49 97 76 13 65

( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时I：=3 )

进行第三次交换后： 27 38 13 97 76 49 65

( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找<X的值，13

进行第四次交换后： 27 38 13 49 76 97 65

( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时J：=4 )

此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一躺快速排序，那么经过一躺快速排序之后的结果是：27 38 13 49 76 97 65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。

快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如下图所示：

初始状态： {49 38 65 97 76 13 27}

进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}

分别对前后两部分进行快速排序 {13} 27 {38}

结束结束 {49 65} 76 {97}

49 {65} 结束

结束

图快速排序全过程

2．对分查找方法的实现

对分查找（或称折半查找）只能对有序数列进行，使比较简单的检索方法。其思路如下：

当待找数据的范围（区间）确定后，首先选取有序数列的中间数据，与要检索的值X比较。如果正好是要检索的元素，则交所成功，结束检索。如果中间数据大于要检索的值X 则将小于中间数据的一半对分，找出其中间值，再于X比较；如果中间数据小于要检索的值，则将大于中间数据一半对分，再比较。根据比较结果，再对分相应的数据段。如此对分下去，直到找到要检索的值（或找不到）为止。

提示：可以设三个位置指针：top指向查找范围的顶部，bot指向查找范围的底部，mid =（top+bot）/2指向查找范围的中间。设待查找的数据为X，数列存放在a数组中。

五、创新要求

在完成本课题基本要求的基础上，完成下述之一：

1、使用结构描述数据（单文件）；

2、采用多文件的调式方法（主函数和各个函数分别存放在不同的.cpp文件中，要求使用头文件）

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