排序算法(1) —— 直接插入排序及其改进

参考文章： http://blog.csdn.net/yexinghai/archive/2009/10/10/4649923.aspx

该文章对插入排序的算法，是错误的。

 

 

直接插入排序

原理：将数组分为无序区和有序区两个区，然后不断将无序区的第一个元素按大小顺序插入到有序区中去，最终将所有无序区元素都移动到有序区完成排序。

要点：设立哨兵，作为临时存储和判断数组边界之用。

实现：（我重新写了一个）

#include <iostream>using namespace std;void InsertSort(int num[], int length){int i, j, k, tn;for (i = 1; i < length; i++){k = i;j = k - 1;while (num[k] < num[j]){tn = num[k];num[k] = num[j];num[j] = tn;if (j > 0){k = j--;}}}}int main(){int num[6] = {2, -8, 9, 3, -99, 7};InsertSort(num, 6);for (int i = 0; i < 6; i++){cout<<num[i]<<" ";}return 0; } 

 

我们可以看到将无序区域的一个元素插入一个有序的时候，上述代码是一个一个比较，并且移位。将一个元素插入一个有序的序列，是否可以利用二分查找优化呢。于是，我又对上述代码进行了改进：

#include <iostream>using namespace std;int findIndex(int num[], int length, int val){int left = 0;int right = length - 1;int middle, lower;do {middle = (left + right) / 2;if (val > num[middle]){left = ++middle;}else{lower = middle - 1;if (lower < 0){lower = 0;break;}if (num[lower] <= val){break;}right = lower;}} while (left <= right);return middle;}void InsertSort(int num[], int length){int i, index, tn;for (i = 1; i < length; i++){index = findIndex(num, i, num[i]);tn = num[i];void *pSrc = num + index;void *pDes = num + index + 1;int count = (i - index) * sizeof(int);memmove(pDes, pSrc, count);num[index] = tn;}}int main(){int num[] = {2, -8, 9, 3, -99, 7, 2, 70};InsertSort(num, 8);for (int i = 0; i < 8; i++){cout<<num[i]<<" ";}return 0; } 

 

知识点：

1、memcpy不考虑重叠的情况；memmove考虑了重叠的情况。

2、int *pi; char *pc; void *pv; 假设指针的初始化的值都是0x0012ff40。

   则pi+1的值是0x0012ff44; pc+1的值是0x0012ff41; pv+1编译错误，未知大小（类型）。针对32位系统。

3、对插入排序算法的优化。

4、对该插入的位置查找，二分查找的变种。

再给出一个标准二分查找算法：

int BinarySearch(int array, int length, int item){int left = 0;int right = length - 1;int middle;while (left <= right){middle = (left + right) / 2;if (array[middle] > item){right = middle - 1;}else if (array[middle] < item){left = middle + 1;}else{return middle;}}return -1;}