VC++多线程实现三种排序算法比较----冒泡排序、快速排序、归并排序资源-CSDN下载

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在编程领域，多线程是一种常见提升程序性能的技术，尤其在处理大量数据时。本篇文章主要探讨了如何在VC++环境中利用多线程技术来实现三种经典的排序算法：冒泡排序、快速排序和归并排序，并对它们的性能进行了比较。冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历待排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。尽管冒泡排序的时间复杂度较高（O(n^2)），但在小规模数据或者部分有序的数据中，它的表现还是相对稳定的。快速排序是一种高效的排序算法，由C.A.R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是采用分治法，选取一个基准值，将待排序数组分为两部分，一部分的所有元素都小于基准值，另一部分的所有元素都大于基准值，然后再对这两部分分别进行快速排序。快速排序的平均时间复杂度为O(n log n)，在大规模数据上表现出色。然后，归并排序也是一种基于分治策略的排序算法。它将待排序的数组分为两半，分别进行排序，然后将排序后的两半合并成一个有序的数组。归并排序的优点是其稳定性，即相等的元素不会改变它们原有的顺序。其时间复杂度同样是O(n log n)，但与快速排序不同的是，归并排序需要额外的空间来存储中间结果，因此在空间效率上不如快速排序。在VC++中实现多线程排序，我们可以利用C++标准库中的`<thread>`头文件，创建多个线程来同时执行不同的排序任务。每个线程负责一部分数据的排序，通过线程间的同步（如互斥量、条件变量等）确保在合并结果时的正确性。这样，即使是最慢的冒泡排序也能通过多线程提高效率，而快速排序和归并排序在多线程环境下可能会有更大的性能提升。通过VC++的多线程技术，我们可以更好地利用现代多核处理器的资源，提高排序算法的执行效率。比较这三种排序算法在多线程环境下的表现，可以帮助我们理解并优化算法的并发性能，为实际应用提供更优的解决方案。同时，这种比较也揭示了在设计并行算法时，不仅要考虑算法的效率，还要考虑线程同步和数据分割等因素对整体性能的影响。

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多线程排序

main.cpp 3KB

sort.h 723B

/* exp4_2 main.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。利用多线程并行执行三种排序算法（冒泡排序、快速排序、归并排序），并比较三种排序算法的执行速度 uuhorse 2008 年 5月 5日 */ #include "sort.h" #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include <windows.h> SqList num[4]; //分别存储原数据，冒泡排序，快速排序，归并排序 int t=0,kind[3]={0}; //kind[3]依次存储冒泡排序，快速排序，归并排序完成顺序； DWORD WINAPI ThreadFunc1(LPVOID n); //冒泡排序 DWORD WINAPI ThreadFunc2(LPVOID n); //快速排序 DWORD WINAPI ThreadFunc3(LPVOID n); //归并排序 int main( ) { CreatList( num ); HANDLE hTread1; HANDLE hTread2; HANDLE hTread3; DWORD threadId1; DWORD threadId2; DWORD threadId3; hTread1=CreateThread(NULL,0,ThreadFunc1,NULL,0,&threadId1);//创建线程1 hTread2=CreateThread(NULL,0,ThreadFunc2,NULL,0,&threadId2);//创建线程2 hTread3=CreateThread(NULL,0,ThreadFunc3,NULL,0,&threadId3);//创建线程3 /* printf("创建了线程1，线程Id为%d\n",threadId1); printf("创建了线程2，线程Id为%d\n",threadId2); printf("创建了线程3，线程Id为%d\n",threadId3);*/ DWORD exitcode1=STILL_ACTIVE ; DWORD exitcode2=STILL_ACTIVE ; DWORD exitcode3=STILL_ACTIVE ; while( exitcode1==STILL_ACTIVE || exitcode2==STILL_ACTIVE || exitcode3==STILL_ACTIVE ) { GetExitCodeThread(hTread1,&exitcode1); GetExitCodeThread(hTread2,&exitcode2); GetExitCodeThread(hTread3,&exitcode3); } printf("\n\n冒泡排序:\n"); for (int k=0;k<num[1].ListSize;k++) { printf(" %6d ",num[1].elem[k]); if ( k%10==9) //每行输出10个 printf("\n"); } printf("\n\n快速排序:\n"); for (k=0;k<num[2].ListSize;k++) { printf(" %6d ",num[2].elem[k]); if ( k%10==9) //每行输出10个 printf("\n"); } printf("\n\n归并排序:\n"); for (k=0;k<num[3].ListSize;k++) { printf(" %6d ",num[3].elem[k]); if ( k%10==9) //每行输出10个 printf("\n"); } printf("\n\n冒泡排序第 %d\n",kind[0]); printf("快速排序第 %d\n",kind[1]); printf("归并排序第 %d\n",kind[2]); getchar(); getchar(); return 0; } /************************************************************************/ /* 线程1负责冒泡排序 /************************************************************************/ DWORD WINAPI ThreadFunc1(LPVOID n) { BubbleSort (num[1].elem, num[1].ListSize); t++; kind[0]=t; printf("冒泡排序结束\n"); return 0; } /************************************************************************/ /* 线程2负责快速排序 */ /************************************************************************/ DWORD WINAPI ThreadFunc2(LPVOID n) { QuickSort(num[2].elem,0,num[2].ListSize-1); t++; kind[1]=t; printf("快速排序结束\n"); return 0; } /************************************************************************/ /* 线程3负责归并排序 */ /************************************************************************/ DWORD WINAPI ThreadFunc3(LPVOID n) { MergeSortDC (num[3].elem, 0, num[3].ListSize-1); t++; kind[2]=t; printf("归并排序结束\n"); return 0; } /************************************************************************/