Лабораторные работы №1,2,3 по дисциплине: Структуры и алгоритмы обработки данных (часть 1). Для всех вариантов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
(часть 1 Методы сортировки и поиска)
Задание
Методы сортировки массивов.
Цель работы: Освоить методы сортировки массивов.
Порядок выполнения работы:
1. Разработать подпрограммы сортировки массива целых чисел методами прямого выбора, методом Шелла и методом пирамидальной сортировки (или методом Хоара на выбор).
2. Отладить правильность работы сортировок на массивах малой длины. Кроме того, контролировать правильность сортировки 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 Мф+Сф м. прямого выбора Мф+Сф м. Шелла Мф+Сф м. пирамидальная (Хоара)
Случ. Возр. Убыв. Случ. Возр. Убыв. Случ. Возр. Убыв.
100
200
300
400
500
4. Проанализировать полученные результаты, сравнить их с теоретическими оценками трудоемкости.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
(часть 1 Методы сортировки и поиска)
Задание
Быстрые методы сортировки последовательностей.
Цель работы: Освоить быстрые методы сортировки последовательностей
Порядок выполнения работы:
1. Разработать подпрограммы сортировки последовательности целых чисел методом прямого слияния (или методом цифровой сортировки).
2. 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 №3
(часть 1 Методы сортировки и поиска)
Задание
Хэширование и поиск.
Цель работы: Изучение возможности хэширования данных для организации поиска.
Порядок выполнения работы:
1. Разработать подпрограмму хеширования массива целых чисел методом прямого связывания и подпрограмму поиска в хеш-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)