Сазонова_20ВИ1. Сравнение и анализ алгоритмов сортировки массива прямым выбором

• Название: Сравнение и анализ алгоритмов сортировки массива прямым выбором
• Дата: 10.12.2021
• Размер: 0.88 Mb.
• Имя файла: Сазонова_20ВИ1.doc
• Тип: Пояснительная записка; #298849
• страница: 3 из 7

Постановка задачи на разработку программы

Сравнение и анализ алгоритмов сортировки массива прямым выбором.

1. 
   Запрограммировать следующие алгоритмы сортировки:
   
   1. 
      Классический прямой выбор. Сортировка массива.
      
   2. 
      Прямой выбор с одновременным поиском максимума и минимума. Сортировка массива.
      
2. 
   Выполнить сравнение времени сортировки перечисленными выше методами для:
   
   1. 
      Неупорядоченной последовательности;
      
   2. 
      Упорядоченной последовательности;
      
   3. 
      Упорядоченной в обратном порядке последовательности;
      
3. 
   Данные отобразить в табличной и графической формах. Графическая форма – график зависимости времени сортировки от размерности массива.
   

3. Анализ требований

   1. Требования к интерфейсу пользователя

Приложение Embarcadero Delphi должно предоставлять пользователю удобный интерфейс, позволяющий:

• 
  Выполнить сортировку массива классическим прямым выбором над неупорядоченной, упорядоченной и упорядоченной в обратном порядке последовательности элементов;
  
• 
  Выполнить сортировку массива прямым выбором с одновременным поиском максимума и минимума над неупорядоченной, упорядоченной и упорядоченной в обратном порядке последовательностью элементов;
  
• 
  Выводить на экран время выполнения сортировки классическим прямым выбором и прямым выбором с одновременным поиском максимума и минимума над массивами с неупорядоченной, упорядоченной и упорядоченной в обратном порядке последовательностями элементов;
  
• 
  Отобразить график зависимости времени сортировок прямым выбором от размерности неупорядоченного, упорядоченного и упорядоченного в обратном порядке массивов;
  
• 
  Отобразить в виде таблицы сравнение временных показателей сортировок прямым выбором для выбранной степени упорядоченности.
  

2. Требования к структуре данных

Последовательность - логическое представление данных в виде линейно упорядоченного множества переменных одного типа произвольной (переменной) размерности.

Порядковый номер элемента в последовательности – его логический номер (ЛН). Логический номер – это не свойство элемента, а характеристика его размещения, при различных действиях над последовательностью он может меняться. 

Основные операции над массивом:

1. 
   Объявление массива: Массив, как и любая переменная программы, перед использованием должен быть объявлен в разделе объявления переменных. В общем виде инструкция объявления массива выглядит следующим образом:
   

Имя: array [нижний_индекс. .верхний_индекс] of тип

где:

• 
  имя — имя массива;
  
• 
  array — зарезервированное слово языка Delphi, обозначающее, что объявляемое имя является именем массива;
  
• 
  нижний_индекс и верхний_индекс — целые константы, определяющие диапазон изменения индекса элементов массива и, неявно, количество элементов (размер) массива;
  
• 
  тип — тип элементов массива.
  

2. 
   Заполнение массива: Массив можно заполнить тремя способами:
   

• 
  Пользователь самостоятельно вводит значения элементов массива с клавиатуры. Данный способ заполнения выполняется с помощью цикла:
  

For i:=1 to n do read(m[i]);

• 
  Массив заполняется автоматически случайными числами. Это происходит с помощью цикла и функции random:
  

for i:=1 to n do m[i]:=random;

• 
  Последним является заполнение массива константами:
  

Const

M:array[1..5] of integer=(1, 3, 9, -1, 22 );

3. 
   Сортировка массива: Под сортировкой массива подразумевается процесс перестановки элементов массива, целью которого является размещение элементов массива в определенном порядке. Например, если имеется массив целых чисел а, то после выполнения сортировки по возрастанию должно выполняться условие: a[1]

3. Требования к программным средствам

Программа должна выполнять основные операции, связанные с массивом. Также необходимо, чтобы она выполняла два вида сортировки прямого выбора над массивами с неупорядоченной, упорядоченной и упорядоченной в обратном порядке последовательностью. К сортировкам прямого выбора относятся классическая и с одновременным поиском минимума и максимума. При выполнении сортировок над каждым массивом должно отсчитываться время. Это позволит программе сравнить время работы каждой сортировки для каждой последовательности.

Результаты выполнения программы должны отражаться на экране. К ним относятся: сравнение сортировок и время их выполнения. Также полученные данные необходимо отобразить в форме таблицы и графической формы, то есть графика зависимости времени сортировки от размерности массива.

Для более четкого представления функций программы представлена диаграмма вариантов использования на рисунке 2:



Рисунок 2 – Диаграмма вариантов использования

На данной диаграмме представлены все функции, которые способна выполнять программа.