51单片机循环程序实验

一、实验内容

1.基本要求

掌握排序算法；实现对五个字节数据（初值为本人班级学号后五位，每一位填入一个字节中）从大到小排序；

2.扩展要求

实现两种不同的排序算法，并比较各自的排序效率；

3.思考要求

思考是否可以实现快速排序，该怎样实现。

二．理论分析或算法分析

设置数据为 ?5? 4? 2? 2? 7

假设内部数据30H:? 5? 4? 2? 2? 7

首先要确认怎么排序，有两种算法；

第一种是直接排序法：

（1）刚开始内部数据30H存放了5 4 2 2 7五个字节的数据，从大到小排序，先取出第一个数，假设它是最大数，从第二个数据直到最后一个数据开始比较，直到结束，第一个数和第二个数比较，假设成立，那么第一个数还是原来的数，让现在的第一个数与第三个数进行比较，如果成立则不换位置，如果假设不成立则进行换位置，写到第一个的位置，那么第一次的比较就成为7 4 2 2 5；

（2）第二次从第二个字节开始，取出第二个数为后四个的最大数，4? 和 ?2比较，假设成立，则不进行交换位置，然后4? 和 ?2 进行比较，假设成立，不进行交换位置， ?接下来，4和7进行比较，假设不成立，进行交换位置，第二次比较的结果为7 2 2 4；

（3）第三次进行比较，假设2是最大数，然后2 和 2进行比较， 假设成立，不交换位置，接下来2 和 4进行比较，假设不成立，则交换位置，第三次比较的结果为 4? 2? 2；

（4）第四次进行比较，假设2 为最大数，2 与2进行比较，最后比较结果为 2? 2；

（5）最后一个字节2不需要进行比较，最后的排序为7 5 4 2 2。

因为本人学号为54227所以设置内部数据为以下：

内部数据30H： ?5? 4? 2? 2? 7

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?7? 4? 2? 2? 5

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5? 2? 2? 4

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4? 2? 2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2? 2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2

第二种是冒泡排序法：

（1）首先5 和 4 进行比较，如果后面是最小数，则假设成立，不进行交换，否则进行交换，4是小的数，不进行交换，4? 和 ?2进行比较，2是小的数，不进行交换，2和2进行比较，是相等，不是小的数，不进行交换，2和7进行比较，2是小的数，进行交换，第一次排序的结果为5 4 2 7 2；

（2）5和4满足排序规则，不进行交换，4和2满足排序规则，不进行交换，2和7不满足排序规则，进行交换，第二次排序的结果为5? 4? 7? 2；

（3）5和4进行比较，满足排序规则，不进行交换，4和7进行比较，不满足排序规则，进行交换，第三次排序结果为 5? 7? 4；

（4）5和7进行比较，不满足排序规则，进行交换，第四次排序结果为7 5；

（5）最后一次不需要进行比较，最后的排序为7 5 4 2 2。

内部数据30H：5? 4? 2? 2? 7

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??5? 4? 2? 7? 2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5? 4? 7? 2

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5? 7? 4

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 7? 5

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 7

三．实现方法

使用寄存器间接寻址；

源代码

直接排序代码：

四．实验结果分析

执行结果验证：输入五个数据5 4? 2? 2? 7

执行前的结果

测试过程

执行后的结果

五．结论

直接排序法是从大到小排序，找到最大数放在第一个位置；而冒泡排序法是从小到大排序，找到最小数放在最后一个位置。冒泡排序比直接排序更优，因为冒泡排序最后的几位已经拍好序，可以提前结束。

?? 在本次实验中，学会了如何进行排序，复习了两种排序算法，进一步巩固了自己所学的基础知识。要多多进行思考，在以前学过的算法中，对算法有所遗忘，所以，进行多多练习，可以孰能生巧。

思考题：思考是否可以实现快速排序，该怎样实现。

可以实现快速排序，在实现中，首先取数据区的一个数据进行参照，然后从数据区中按顺序与参照数据进行对比，比它小的放到它位置的前面，比它大的数据放到它的后面，然后再按这个思路进行它左边数据的排序和右边数据的排序，进行循环，直到左右数据剩下一个数据为止。