插入排序的性能测试对比（C与C++实现）

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插入排序的性能测试对比（C与C++实现）

发表于：2017-10-09 15:02

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作者：pengyang 来源：51Testing软件测试网采编

性能测试

软件测试技术

　　一、概述：

　　【标题】学生成绩管理的设计与实现

　　【开发语言】C、C++

　　【主要技术】结构体、STL

　　【基本功能】实现对学生成绩类的基本操作：增加、删除、查询、排序

　　【测试数据】功能测试：按提示输入5组正确的正确的数据和5组有问题的数据，查看程序能否运行正确

　　　　　　　　性能测试：随机生成1、5、10、15万条数据，查看程序完成按总分排序所用的时间及打印完成的时间

　　【测试结果】功能测试：基本功能运行正确，没有进行异常处理

　　【C++版本性能数据】

　　【C语言版本新性能数据】

　　【结论】使用C语言实现排序和打印所用时间少，消耗内存更多

　　二、C语言版本详细设计

　　 1 #include<stdio.h>

　　 2 #include<stdlib.h>

　　 3 #include<string.h>

　　 4 #include<time.h>

　　 6 /*学生结构体*/

　　 7 struct student{

　　 8 char name[10];

　　 9 char no[10];

　　 10 double couse[4];

　　 11 double sum ;

　　 12 };

　　 14 /*链表节点*/

　　 15 typedef struct node{

　　 16 struct student st;

　　 17 struct node *Next;

　　 18 }Node;

　　 20 int Add(Node *Head);/*增加学生*/

　　 21 void Print(Node *Head);/*打印学生信息*/

　　 22 int Find(Node *Head);/*查询学生*/

　　 23 int Del(Node *Head);/*删除学生*/

　　 24 void sort_sum(Node *Head);/*按总成绩排序*/

　　 25 void sort_no(Node *Head);/*按学号排序*/

　　 26 void main_remid();/*主要提示信息*/

　　 27 void score_remind();/*成绩提示信息*/

　　 29 int main()

　　 30 {

　　 31 Node* Head = (struct node *)malloc(sizeof (Node));

　　 32 Head->Next = NULL;

　　 33 char op = ' ';

　　 34 main_remid();

　　 35 while(op != 'q')

　　 36 {

　　 37 scanf("%c", &op);

　　 38 switch(op)

　　 39 {

　　 40 case '1':

　　 41 sort_no(Head);

　　 42 break;

　　 43 case '2':

　　 44 Add(Head);

　　 45 break;

　　 46 case '3':

　　 47 Find(Head);

　　 48 break;

　　 49 case '4':

　　 50 Del(Head);

　　 51 break;

　　 52 case '5':

　　 53 sort_sum(Head);

　　 54 break;

　　 55 case '6':

　　 56 main_remid();

　　 57 break;

　　 58 default:

　　 59 printf("输入指令未知，请重新输入\n");

　　 60 break;

　　 61 }

　　 62 printf("请继续选择您想要的操作:\n");

　　 63 fflush(stdin);

　　 64 }

　　 65 return 0;

　　 66 }

　　 68 /*增加学生*/

　　 69 int Add(Node *Head)

　　 70 {

　　 71 Node* p = (struct node*)malloc(sizeof (Node));

　　 72 p->st.sum = 0.0;

　　 73 printf("请输入学生的学号\n");

　　 74 scanf("%s", p->st.no);

　　 75 printf("请输入学生的姓名\n");

　　 76 scanf("%s", p->st.name);

　　 77 printf("请输入学生的英语成绩\n");

　　 78 scanf("%lf", &p->st.couse[0]);

　　 79 p->st.sum += p->st.couse[0];

　　 80 printf("请输入学生的数学成绩\n");

　　 81 scanf("%lf", &p->st.couse[1]);

　　 82 p->st.sum += p->st.couse[1];

　　 83 printf("请输入学生的语文成绩\n");

　　 84 scanf("%lf", &p->st.couse[2]);

　　 85 p->st.sum += p->st.couse[2];

　　 86 printf("请输入学生的C语言成绩\n");

　　 87 scanf("%lf", &p->st.couse[3]);

　　 88 fflush(stdin);

　　 89 p->st.sum += p->st.couse[3];

　　 90 if(Head->Next == NULL)

　　 91 {

　　 92 p->Next = NULL;

　　 93 Head ->Next = p;

　　 94 }

　　 95 else

　　 96 {

　　 97 p->Next = Head ->Next;

　　 98 Head->Next = p;

　　 99 }

　　100 return 0;

　　101 }

　　102

　　103 /*按总成绩排序*/

　　104 void sort_sum(Node *Head)

　　105 {

　　106 Node *p = Head;

　　107 Node *temp = (struct node*)malloc(sizeof (Node));

　　108 Node *first = (struct node*)malloc(sizeof (Node));

　　109 memcpy(first, p->Next ,sizeof (Node));

　　110 temp->Next = first;

　　111 first->Next = NULL;

　　112 p = p->Next;

　　113 while(p->Next != NULL)

　　114 {

　　115 Node *t = temp;

　　116 while(t->Next!=NULL && p->Next->st.sum < t->Next->st.sum)

　　117 t = t->Next;

　　118 Node *q = (struct node*)malloc(sizeof (Node));

　　119 memcpy(q, p->Next, sizeof(Node));

　　120 q->Next = t->Next;

　　121 t->Next = q;

　　122 p = p->Next;

　　123 }

　　124 Print(temp);

　　125 p = temp;

　　126 Node *q = temp->Next;

　　127 while(q->Next != NULL)

　　128 {

　　129 free(p);

　　130 p = q;

　　131 q = q->Next;

　　132 }

　　133 free(p);

　　134 free(q);

　　135 }

　　136

　　137 /*按学号排序*/

　　138 void sort_no(Node *Head)

　　139 {

　　140 Node *p = Head;

　　141 Node *temp = (struct node*)malloc(sizeof (Node));

　　142 Node *first = (struct node*)malloc(sizeof (Node));

　　143 memcpy(first, p->Next ,sizeof (Node));

　　144 temp->Next = first;

　　145 first->Next = NULL;

　　146 p = p->Next;

　　147 while(p->Next != NULL)

　　148 {

　　149 Node *t = temp;

　　150 while(t->Next!=NULL && atoi(p->Next->st.no)>atoi(t->Next->st.no))

　　151 t = t->Next;

　　152 Node *q = (struct node*)malloc(sizeof (Node));

　　153 memcpy(q, p->Next, sizeof(Node));

　　154 q->Next = t->Next;

　　155 t->Next = q;

　　156

　　157 p = p->Next;

　　158 }

　　159 Print(temp);

　　160 p = temp;

　　161 Node *q = temp->Next;

　　162 while(q->Next != NULL)

　　163 {

　　164 free(p);

　　165 p = q;

　　166 q = q->Next;

　　167 }

　　168 free(p);

　　169 free(q);

　　170 }

　　171

　　172 /*void sort_sum1(Node *Head)

　　173 {

　　174 Node *temp;

　　175 Node *p = Head;

　　176 temp->Next2 = p->Next;

　　177

　　178

　　179 p = p->Next;

　　180 p->Next2 = NULL;

　　181 while(p->Next != NULL)

　　182 {

　　183 Node *t = temp;

　　184 while(t->Next2!=NULL && p->Next->st.sum<t->Next2->st.sum)

　　185 t = t->Next2;

　　186 p->Next->Next2 = t->Next2;

　　187 t->Next2 = p->Next;

　　188

　　189 p = p->Next;

　　190 }

　　191 Print(temp);

　　192

　　193 }*/

　　194

　　195 /*打印学生信息*/

　　196 void Print(Node *Head)

　　197 {

　　198 Node* p = Head;

　　199 score_remind();

　　200 while(p->Next != NULL)

　　201 {

　　202 printf("\t%s", p->Next->st.no);

　　203 printf("\t%s", p->Next->st.name);

　　204 printf("\t%.1lf", p->Next->st.couse[0]);

　　205 printf("\t%.1lf", p->Next->st.couse[1]);

　　206 printf("\t%.1lf", p->Next->st.couse[2]);

　　207 printf("\t%.1lf", p->Next->st.couse[3]);

　　208 printf("\t%.1lf\n", p->Next->st.sum);

　　209 p = p->Next;

　　210 }

　　211 p = NULL;

　　212 }

　　213

　　214 /*查询学生*/

　　215 int Find(Node *Head)

　　216 {

　　217 Node* p = Head;

　　218 printf("请输入要查找学生的学号：\n");

　　219 char no[10];

　　220 scanf("%s", no);

　　221 while(p->Next != NULL)

　　222 {

　　223 if(!strcmp(no, p->Next->st.no))

　　224 {

　　225 score_remind();

　　226 printf("\t%s", p->Next->st.no);

　　227 printf("\t%s", p->Next->st.name);

　　228 printf("\t%.1lf", p->Next->st.couse[0]);

　　229 printf("\t%.1lf", p->Next->st.couse[1]);

　　230 printf("\t%.1lf", p->Next->st.couse[2]);

　　231 printf("\t%.1lf", p->Next->st.couse[3]);

　　232 printf("\t%.1lf\n", p->Next->st.sum);

　　233 p = NULL;

　　234 return 1;

　　235 }

　　236 p = p->Next;

　　237 }

　　238 printf("查找失败，不存在次学号\n");

　　239 p = NULL;

　　240 return 0;

　　241 }

　　242

　　243 /*删除学生*/

　　244 int Del(Node *Head)

　　245 {

　　246 Node* p = Head;

　　247 printf("请输入要删除学生的学号：\n");

　　248 char no[10];

　　249 scanf("%s", no);

　　250 while(p->Next != NULL)

　　251 {

　　252 if(!strcmp(no, p->Next->st.no))

　　253 {

　　254 Node *q = p->Next;

　　255 p->Next = p->Next->Next;

　　256 printf("%s %s删除成功\n",q->st.no, q->st.name);

　　257 free(q);

　　258 q = NULL;

　　259 return 1;

　　260 }

　　261 p = p->Next;

　　262 }

　　263 printf("不存在此学号\n");

　　264 }

　　265

　　266 /*主要提示信息*/

　　267 void main_remid()

　　268 {

　　269 printf("\t\t\t学生成绩类\n");

　　270 printf("\t\t1.查询所有学生的成绩信息\n");

　　271 printf("\t\t2.增加学生\n");

　　272 printf("\t\t3.查找学生\n");

　　273 printf("\t\t4.删除学生\n");

　　274 printf("\t\t5.查看总分排名\n");

　　275 printf("\t\t6.查看此提示\n");

　　276 printf("\t\tq.退出系统\n\n");

　　277 }

　　278

　　279 /*成绩提示信息*/

　　280 void score_remind()

　　281 {

　　282 printf("\t\t\t 学生成绩信息\n");

　　283 printf("\t学号\t姓名\t数学\t英语\t语文\tC语言\t总成绩\n");

　　284 }

　　三、C++版本的详细设计

　　 1 #include<iostream>

　　 2 #include<string>

　　 3 #include<list>

　　 4 #include<algorithm>

　　 5 using namespace std;

　　 7 class student{

　　 8 private:

　　 9 string No;

　　 10 string Name;

　　 11 double Math;

　　 12 double Eng;

　　 13 double Chn;

　　 14 double Cpro;

　　 15 double Sum;

　　 16 public:

　　 17 student(string no, string name, double math, double eng,

　　 18 double chn, double cpro){

　　 19 No = no;

　　 20 Name = name;

　　 21 Math = math;

　　 22 Eng = eng;

　　 23 Chn = chn;

　　 24 Cpro = cpro;

　　 25 Sum = math + eng + chn + cpro;

　　 26 }

　　 28 friend ostream& operator <<(ostream& out, student& S)

　　 29 {

　　 30 out << "\t" << S.No << "\t" << S.Name << "\t" << S.Math << "\t"

　　 31 << S.Eng << "\t" << S.Chn << "\t" << S.Cpro << "\t" << S.Sum;

　　 32 return out;

　　 33 }

　　 34 const string getno()

　　 35 {

　　 36 return No;

　　 37 }

　　 38 const string getname()

　　 39 {

　　 40 return Name;

　　 41 }

　　 42 const double getsum()

　　 43 {

　　 44 return Sum;

　　 45 }

　　 46 ~student(){

　　 48 }

　　 49 };

　　 51 void main_remid(); /*输出主要提示信息 */

　　 52 void score_remind(); /*输出成绩提示信息*/

　　 53 int add(list<student> &lst); /*增加学生*/

　　 54 int find(list<student> &lst); /*查询学生信息*/

　　 55 int del(list<student> &lst); /*删除学生*/

　　 56 void sort_sum(list<student> &lst); /*按总成绩降序打印学生成绩*/

　　 57 void sort_no(list<student> &lst); /*按学号升序打印学生成绩*/

　　 58 bool cmp_no(student& st1, student& st2); /*用于sort的比较函数*/

　　 60 int main()

　　 61 {

　　 62 list<student> lst; /*使用list容器存储学生信息*/

　　 63 char op = ' ';

　　 64 main_remid();

　　 65 while(op != 'q')

　　 66 {

　　 67 cin >> op;

　　 68 switch(op)

　　 69 {

　　 70 case '1':

　　 71 sort_no(lst);

　　 72 break;

　　 73 case '2':

　　 74 add(lst);

　　 75 break;

　　 76 case '3':

　　 77 find(lst);

　　 78 break;

　　 79 case '4':

　　 80 del(lst);

　　 81 break;

　　 82 case '5':

　　 83 sort_sum(lst);

　　 84 break;

　　 85 case '6':

　　 86 main_remid();

　　 87 break;

　　 88 default:

　　 89 cout << "输入指令未知，请重新输入" << endl;

　　 90 break;

　　 91 }

　　 92 if(op != 'q')

　　 93 cout << " 请继续选择您想要的操作:" << endl;

　　 94 }

　　 95 return 0;

　　 96 }

　　 98 /*增加学生*/

　　 99 int add(list<student> &lst)

　　100 {

　　101 string No;

　　102 string Name;

　　103 double Math;

　　104 double Eng;

　　105 double Chn;

　　106 double Cpro;

　　107 cout << " 请输入要增加学生的学号：" << endl;

　　108 cin >> No;

　　109 for(list<student>::iterator it=lst.begin(); it!=lst.end(); it++)

　　110 if(No == it->getno()){

　　111 cout << "添加失败，此学号已存在，请重新操作" << endl;

　　112 return 0;

　　113 }

　　114 cout << " 请输入要增加学生的姓名" << endl;

　　115 cin >> Name;

　　116 cout << " 请输入要增加学生的数学成绩：" << endl;

　　117 cin >> Math;

　　118 cout << " 请输入要增加学生的英语成绩：" << endl;

　　119 cin >> Eng;

　　120 cout << " 请输入要增加学生的语文成绩：" << endl;

　　121 cin >> Chn;

　　122 cout << " 请输入要增加学生的C语言成绩：" << endl;

　　123 cin >> Cpro;

　　124 student *st = new student(No, Name, Math, Eng, Chn, Cpro);

　　125 lst.push_back(*st);

　　126 }

　　127

　　128 /*查询学生信息*/

　　129 int find(list<student> &lst)

　　130 {

　　131 cout << "请输入要查询学生的学号：" << endl;

　　132 string no;

　　133 cin >> no;

　　134 for(list<student>::iterator it=lst.begin(); it!=lst.end(); it++)

　　135 {

　　136 if(no == it->getno())

　　137 {

　　138 score_remind();

　　139 cout << *it << endl;

　　140 return 0;

　　141 }

　　142 }

　　143 cout << "不存在此学号，请重新选择操作" << endl;

　　144 }

　　145

　　146 /*删除学生*/

　　147 int del(list<student> &lst)

　　148 {

　　149 cout << " 请输入要删除学生的学号：" << endl;

　　150 string no;

　　151 string name;

　　152 cin >> no;

　　153 for(list<student>::iterator it=lst.begin(); it!=lst.end(); it++)

　　154 if(no == it->getno())

　　155 {

　　156 no = it->getno();

　　157 name = it->getname();

　　158 lst.erase(it);

　　159 cout << "学生" << no << " " << name << "删除成功" << endl;

　　160 return 0;

　　161 }

　　162 cout << " 删除失败，不存在此学号" << endl;

　　163 }

　　164

　　165 /*按学号升序打印学生成绩*/

　　166 void sort_no(list<student> &lst)

　　167 {

　　168 list<student> temp;

　　169 temp.push_front(*lst.begin());

　　170 for(list<student>::iterator it=++lst.begin(); it!=lst.end(); it++)

　　171 {

　　172 list<student>::iterator jt = temp.begin();

　　173 while(jt!=temp.end() && strcmp(it->getno().c_str(), jt->getno().c_str()))

　　174 jt++;

　　175 temp.insert(jt, *it);

　　176 }

　　177 score_remind();

　　178 for(list<student>::iterator it=temp.begin(); it!=temp.end(); it++)

　　179 {

　　180 cout << *it << endl;

　　181 }

　　182 }

　　189

　　190 /*按成绩升序打印学生成绩*/

　　191 void sort_sum(list<student> &lst)

　　192 {

　　193 list<student> temp;

　　194 temp.push_front(*lst.begin());

　　195 for(list<student>::iterator it=++lst.begin(); it!=lst.end(); it++)

　　196 {

　　197 list<student>::iterator jt = temp.begin();

　　198 while(jt!=temp.end() && it->getsum()<jt->getsum())

　　199 jt++;

　　200 temp.insert(jt, *it);

　　201 }

　　202 score_remind();

　　203 for(list<student>::iterator it=temp.begin(); it!=temp.end(); it++)

　　204 {

　　205 cout << *it << endl;

　　206 }

　　207 }

　　208

　　209 /*输出主要提示信息 */

　　210 void main_remid()

　　211 {

　　212 cout << "\t\t\t学生成绩类" << endl << endl;

　　213 cout << "\t\t1.查询所有学生的成绩信息" << endl;

　　214 cout << "\t\t2.增加学生" << endl;

　　215 cout << "\t\t3.查找学生" << endl;

　　216 cout << "\t\t4.删除学生" << endl;

　　217 cout << "\t\t5.查看总分排名" << endl;

　　218 cout << "\t\t6.查看提示" << endl;

　　219 cout << "\t\tq.退出系统" << endl << endl;

　　220 }

　　221

　　222 /*输出成绩提示信息*/

　　223 void score_remind()

　　224 {

　　225 cout << "\t\t\t 学生成绩信息" << endl << endl;

　　226 cout << "\t学号\t" << "姓名\t" << "数学\t" << "英语\t"

　　227 << "语文\t" << "C语言\t" << "总成绩" << endl;

　　228 }

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