Лаба 1 (2)

/*
* Создать класс Sort, который будет содержать в себе реализацию сортировок:
2)выбором;
4)быструю;

Сравнить их работу на различных данных: полностью отсортированные,
отсортированные в обратном порядке, частично отсортированные данные.
*/

#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <fstream>
#include <ctime>
#include <algorithm>
#include <string>
#include "Sort.h"

using namespace std;

void create_data(string, int);
void fill_array(int*, string, int);
void output_array(int*, int);
bool comp(int, int);//компаратор, для функции sort для сортировки в обратном порядке

int compare1 = 0;
int compare2 = 0;
int replace1 = 0;
int replace2 = 0;

class Sort
{
private:
    int* arr;
    void quick_sort(int* arr, int first, int last)
    {
        int mid;
        int f = first, l = last;
        mid = arr[(f + l) / 2]; //вычисление опорного элемента
        do
        {
            while (arr[f] < mid)
            {
                f++;
                compare2++;
            }
            while (arr[l] > mid)
            {
                l--;
                compare2++;
            }
            compare2 += 2;
            if (f <= l) //перестановка элементов
            {
                swap(arr[f], arr[l]);
                replace2++;
                f++;
                l--;
            }
        } while (f < l);
        if (first < l) quick_sort(arr, first, l);
        if (f < last) quick_sort(arr, f, last);
    }
public:
    Sort(int* arr2)
    {
        arr = arr2;
    }
    double selection_sort(int size)
    {
        double start = clock();
        for (int i = 0; i < size - 1; i++)
        {
            int min = i;
            for (int j = i + 1; j < size; j++)
            {
                compare1++;
                if (arr[j] < arr[min])
                    min = j;
            }

            if (min != i)
            {
                swap(arr[i], arr[min]);
                replace1++;
            }
        }
        double stop = clock();
        return ((stop - start) / CLK_TCK);
    }
    double quick_sort_count(int* arr, int first, int last)
    {
        double start = clock();
        quick_sort(arr, first, last);
        double stop = clock();
        return ((stop - start) / CLK_TCK);
    }
};

int main()
{
    SetConsoleOutputCP(1251);
    SetConsoleCP(1251);

    int q;

    do
    {
        string Sorted_Data = "Sorted_Data.txt";
        string Reverse_Sorted_Data = "Reverse_Sorted_Data.txt";
        string Half_Sorted_Data = "Half_Sorted_Data.txt";

        int size;
        cout << "Введите размер массива:" << endl;
        cin >> size;

        create_data(Sorted_Data, size);
        create_data(Reverse_Sorted_Data, size);
        create_data(Half_Sorted_Data, size);

        int* selection_arr = new int[size];
        int* quick_arr = new int[size];

        ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

        fill_array(selection_arr, Sorted_Data, size);
        fill_array(quick_arr, Sorted_Data, size);

        Sort tmp(selection_arr);
        cout << "\nРабота сортировок на отсортированных данных:" << endl;
        cout << "Сортировка выбором (секунд): " << tmp.selection_sort(size) << endl;
        cout << "Быстрая сортировка (секунд): " << tmp.quick_sort_count(quick_arr, 0, size - 1) << endl;
        cout << "В сортировке выбором сравнений: " << compare1 << ", перестановок: " << replace1 << endl;
        cout << "В быстрой сортировке сравнений: " << compare2 << ", перестановок: " << replace2 << endl;

        compare1 = compare2 = replace1 = replace2 = 0;

        ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

        fill_array(selection_arr, Reverse_Sorted_Data, size);
        fill_array(quick_arr, Reverse_Sorted_Data, size);

        Sort tmp2(selection_arr);
        cout << "\nРабота сортировок на отсортированных в обратном порядке данных:" << endl;
        cout << "Сортировка выбором (секунд): " << tmp.selection_sort(size) << endl;
        cout << "Быстрая сортировка (секунд): " << tmp.quick_sort_count(quick_arr, 0, size - 1) << endl;
        cout << "В сортировке выбором сравнений: " << compare1 << ", перестановок: " << replace1 << endl;
        cout << "В быстрой сортировке сравнений: " << compare2 << ", перестановок: " << replace2 << endl;

        compare1 = compare2 = replace1 = replace2 = 0;

        ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

        fill_array(selection_arr, Half_Sorted_Data, size);
        fill_array(quick_arr, Half_Sorted_Data, size);

        Sort tmp3(selection_arr);
        cout << "\nРабота сортировок на частично отсортированных данных:" << endl;
        cout << "Сортировка выбором (секунд): " << tmp.selection_sort(size) << endl;
        cout << "Быстрая сортировка (секунд): " << tmp.quick_sort_count(quick_arr, 0, size - 1) << endl;
        cout << "В сортировке выбором сравнений: " << compare1 << ", перестановок: " << replace1 << endl;
        cout << "В быстрой сортировке сравнений: " << compare2 << ", перестановок: " << replace2 << endl;

        compare1 = compare2 = replace1 = replace2 = 0;

        cout << "\n0. Выход" << endl;
        cin >> q;
    } while (q != 0);
}

void create_data(string s1, int size)
{
    int* arr = new int[size];

    srand(static_cast<int>(time(0)));

    for (int i = 0; i < size; i++)
        arr[i] = rand() % 10000;

    if (s1 == "Sorted_Data.txt")
        sort(arr, arr + size);
    else if (s1 == "Reverse_Sorted_Data.txt")
        sort(arr, arr + size, comp);
    else if (s1 == "Half_Sorted_Data.txt")
        sort(arr, arr + size / 2);

    fstream file_1;
    file_1.open(s1, ios::out);

    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        file_1 << arr[i];
        file_1 << ' ';
    }
    file_1.close();


}

void fill_array(int* arr, string s1, int size)
{
    fstream file_1;

    file_1.open(s1, ios::in);
    for (int i = 0; i < size; i++)
        file_1 >> arr[i];

    file_1.close();
}

void output_array(int* arr, int size)
{
    for (int i = 0; i < size; i++)
    {
        cout << arr[i] << '\t';
        if (!((i + 1) % 15))
            cout << endl;
    }
    cout << endl;
}

bool comp(int first, int second)
{
    return first > second;
}