[数据结构]折半插入排序

来源:互联网 发布:淘宝店和天猫的店铺 编辑:程序博客网 时间:2024/05/27 09:46

  上一篇博客介绍了直接插入排序,而折半插入排序就是在直接插入排序的基础上进行了一些改进,有需要的可以看一下。

插入的基本思想

  ①每次插入,都从前面的有序子表中查找出待插入元素应该被插入的位置;
  ②给插入位置腾出空间,将待插入元素复制到表中的插入位置。
  注意到该算法中,总是边比较边移动元素,下面将比较和移动操作分离开来,即先折半查找出元素的待插入位置,然后再同意地移动待插入位置之后的所有元素。当排序表为顺序存储的线性表时,可以对直接插入排序算法作如下改进:由于是顺序存储的线性表,所以查找有序子表时可以用折半查找来实现。在确定出待插入位置后,就可以同意地向后移动元素了。

算法代码

void InsertSort(Elemtype A[],int n){    int i,j,low,high,mid;    for(i=2;i<=n;i++){        A[0]=A[i];        low=1;        high=i-1;//设置折半查找的范围,从1到i-1,A[0]用来暂存元素        while(low<=high){            mid=(low+high)/2;            if(A[mid].key>A[0].key) high=mid-1;//查找左半子表            else low=mid+1;//查找右半子表        }        for(j=i-1;j>=high+1;--j)                A[j+1]=A[j];//统一向后移动元素,空出插入位置        A[high+1]=A[0];//插入操作    }}

实例及解析

这里写图片描述
  第一趟:按上述代码的流程分析,从A[2]开始计算,{11}是一个已排序子表,按关键字13进行折半查找它的位置,代码的上半部分查找该元素元素应该插入的位置为A[2],所以下半部分并不需要移动元素,已排序子表为{11,13}
  第二趟:从A[3]开始计算,low=1,high=2,mid=1,因为7<11,所以high=2-1=1;第二次循环mid=1,7<11,high=0,循环不满足条件,此时开始移动元素;要移动的元素范围为A[1]到A[2],A[1]=7。
  第三趟第四趟依此类推…..(只要记住一点,先折半查找元素的应该插入的位置,然后统一移动应该移动的元素,再将这个元素插入到正确的位置)
  这里写图片描述

算法时间复杂度

  时间复杂度:不难看出,折半插入排序仅仅是减少了比较元素的次数,约为O(nlogn),而且该比较次数与待排序表的初始状态无关,仅取决于表中的元素个数n;而元素的移动次数没有改变,它依赖于待排序表的初始状态。因此,折半插入排序的时间复杂度仍然为O(n²),但它的效果还是比直接插入排序要好。
  空间复杂度:很显然,排序只需要一个位置来暂存元素,因此空间复杂度为O(1)。

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