Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1). ВАРИАНТ №5. Комплект лабораторных работ № 1-5

Подробные задания показаны на скриншотах.


Лабораторная работа №1
Методы сортировки массивов с квадратичной трудоемкостью.
Цель работы: Освоить методы сортировки массивов с квадратичной трудоемкостью.
Порядок выполнения работы:
1. Разработать подпрограммы сортировки массива целых чисел методами прямого выбора, методом пузырьковой сортировки и методом шейкерной сортировки.
2. Правильность сортировки проверить путем подсчета контрольной суммы и числа серий в массиве (оформить в виде подпрограммы).
Серией называется неубывающая последовательность элементов массива максимальной длины.
Пример: в массиве 23145314 (23 145 3 14) содержится 4 серии
3. Составить таблицу следующего вида (данные получить экспериментально) для n=100, 200, 300, 400, 500. (n – количество элементов в массиве)
Размер
массива М, С метода сортировки
 Случ. Возр. Убыв.
100     
200     
300     
400     
500     
4. Проанализировать полученные результаты, сравнить их с теоретическими оценками трудоемкости.


Лабораторная работа №2
Быстрые методы сортировки массивов.
Цель работы: Освоить быстрые методы сортировки массивов.
Порядок выполнения работы:
1. Разработать подпрограммы сортировки массива целых чисел методом Шелла и методом пирамидальной сортировки (или методом Хоара). Проверить правильность сортировки.
2. Исследовать трудоемкость метода Шелла для n=10, 100, …, 500, n – количество элементов в массиве. Определить последовательность шагов для предварительных сортировок по формуле Кнута. Построить таблицу и проанализировать полученные результаты:
Длина массива Количество шагов по формуле Кнута Последовательность шагов по формуле Кнута Мф+Сф
Метод Шелла
3. Составить таблицу следующего вида (данные получить экспериментально) для n= 100, 200, 300, 400, 500. (n – количество элементов в массиве):
Размер
массива Мф+Сф м. Шелла Мф+Сф пирам. (м. Хоара)
 Убыв. Случ. Возр. Убыв. Случ. Возр.
100      
200      
300      
400      
500      
4. Проанализировать полученные результаты, сравнить их с теоретическими оценками трудоемкости.


Лабораторная работа №3
Быстрые методы сортировки последовательностей.

Цель работы: Освоить быстрые методы сортировки последовательностей
Порядок выполнения работы:
5. Разработать подпрограммы сортировки последовательности целых чисел методом прямого слияния (или методом цифровой сортировки).
1. Разработать сервисные функции для работы со списками:
• заполнение списка (стека) возрастающими числами;
• заполнение списка (стека) убывающими числами;
• заполнение списка (стека) случайными числами;
• печать элементов списка;
• подсчет контрольной суммы элементов списка;
• подсчет количества серий в списке.

3. Составить таблицу следующего вида (данные получить экспериментально) для n= 100, 200, 300, 400, 500. (n – количество элементов в массиве):
Длина списка (Мф+Сф ) метод прямого слияния (цифровая сорт.)
 Возрастающие числа Убывающие числа Случайные числа
100   
200   
300   
400   
500   
4. Проанализировать полученные результаты, сравнить их с теоретическими оценками трудоемкости. Сравнить полученные результаты с трудоемкостью метода прямого выбора и метода пирамидальной сортировки (использовать результаты предыдущих лабораторных работ).


Лабораторная работа №4
Индексация и быстрый поиск.
Цель работы: Изучение методов построения индексных массивов и быстрого поиска с использованием индексации.
Порядок выполнения работы:
1. Написать программу «Телефонный справочник», которая обрабатывает данные об абонентах телефонной станции. Каждый абонент имеет имя, адрес, телефонный номер. В программе описать массив абонентов (назовем его справочник). В справочнике должно быть не менее 10 элементов, которые заполняются либо программно, либо считываются из файла.
2. Разработать подпрограмму создания в памяти компьютера индексного массива для упорядочивания справочника (воспользоваться любым методом сортировки, кроме пузырькового). Применить разработанную подпрограмму для создания индексных массивов упорядочивания (в прямом порядке) справочника по имени, адресу и номеру телефона абонента. Вывести на экран исходный массив абонентов и содержимое построенных индексных массивов.
3. Разработать подпрограмму вывода на экран упорядоченного справочника. Применить разработанную подпрограмму для вывода на экран справочника, упорядоченного по возрастанию имени абонента, адреса абонента и номера телефона абонента.
4. Разработать подпрограмму поиска в справочнике с использованием индексного массива. Применить разработанную подпрограмму для поиска абонента по имени, адресу и номеру телефона. Ключ для поиска вводить с клавиатуры.


Лабораторная работа №5
Хеширование и поиск.
Цель работы: Изучение возможности хеширования данных для организации поиска.
Порядок выполнения работы:
1. Разработать подпрограмму хеширования массива целых чисел методом прямого связывания и подпрограмму поиска в хэш-таблице элемента по заданному ключу. Вывести на экран построенную хэш-таблицу.
2. Реализовать подпрограмму хеширования массива целых чисел методом открытой адресации. Для разрешения коллизий использовать линейные и квадратичные пробы. Вывести на экран заполненные хеш-таблицы для m=11 в виде:
Номер ячейки 0 1 2 3 …     … m-1
Число                 
3. Подсчитать и сравнить количество коллизий при линейных и квадратичных пробах. Построить таблицу и проанализировать полученные результаты:
Размер хеш-таблицы Количество исходных чисел Количество коллизий
  Линейные пробы Квадратичные пробы
13 15   
29 30   
43 45   
67 70   
83 85   
4. Организовать поиск элемента с заданным ключом для метода открытой адресации (линейные и квадратичные пробы).

Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 09.03.2017
Рецензия:Уважаемый,
Мачикина Елена Павловна


Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 2
Оценка:Зачет
Дата оценки: 12.03.2017
Рецензия:Уважаемый,
Мачикина Елена Павловна


Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 3
Оценка:Зачет
Дата оценки: 17.03.2017
Рецензия:Уважаемый,
Мачикина Елена Павловна


Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 4
Оценка:Зачет
Дата оценки: 15.03.2017
Рецензия:Уважаемый,
Мачикина Елена Павловна


Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1)
Вид работы: Лабораторная работа 5
Оценка:Зачет
Дата оценки: 20.03.2017
Рецензия:Уважаемый,
Мачикина Елена Павловна