插入排序
来源:互联网 发布:中国移动免费上网软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 03:43
在冒泡排序、选择排序编写代码之后,楼主渐渐找到了coding的信心,熟能生巧,就像写词唱曲之前,都得先背诵大量的诗词,熟悉各路歌曲,才能走出自己的路线,有自己的杰作。好吧,来让楼主继续进行"社会主义初级阶段"的任务,这次是插入排序。
一. 算法描述
插入排序:插入即表示将一个新的数据插入到一个有序数组中,并继续保持有序。例如有一个长度为N的无序数组,进行N-1次的插入即能完成排序;第一次,数组第1个数认为是有序的数组,将数组第二个元素插入仅有1个有序的数组中;第二次,数组前两个元素组成有序的数组,将数组第三个元素插入由两个元素构成的有序数组中......第N-1次,数组前N-1个元素组成有序的数组,将数组的第N个元素插入由N-1个元素构成的有序数组中,则完成了整个插入排序。
以下面5个无序的数据为例:
65 27 59 64 58 (文中仅细化了第四次插入过程)
第1次插入: 27 65 59 64 58
第2次插入: 27 59 65 64 58
第3次插入: 27 59 64 65 58
第4次插入: 27 58 59 64 65
二. 算法分析
平均时间复杂度:O(n2)
空间复杂度:O(1) (用于记录需要插入的数据)
稳定性:稳定
三. 算法实现
从前向后查找的插入排序:
/*********************************************************函数名称:InsertSort*参数说明:pDataArray 无序数组;* iDataNum为无序数据个数*说明: 插入排序*********************************************************/void InsertSort(int* pDataArray, int iDataNum){for (int i = 1; i < iDataNum; i++) //从第2个数据开始插入{int j = 0;while (j < i && pDataArray[j] <= pDataArray[i]) //寻找插入的位置j++;if (j < i) //i位置之前,有比pDataArray[i]大的数,则进行挪动和插入{int k = i;int temp = pDataArray[i];while (k > j) //挪动位置{pDataArray[k] = pDataArray[k-1];k--;}pDataArray[k] = temp; //插入}}}
但楼主发现从后面查找插入的方式,代码复杂程度较低:
/*********************************************************函数名称:InsertSort*参数说明:pDataArray 无序数组;* iDataNum为无序数据个数*说明: 插入排序*********************************************************/void InsertSort(int* pDataArray, int iDataNum){for (int i = 1; i < iDataNum; i++) //从第2个数据开始插入{int j = i - 1;int temp = pDataArray[i]; //记录要插入的数据while (j >= 0 && pDataArray[j] > temp) //从后向前,找到比其小的数的位置{pDataArray[j+1] = pDataArray[j]; //向后挪动j--;}if (j != i - 1) //存在比其小的数pDataArray[j+1] = temp;}}
四. 算法优化
插入排序中,总是先寻找插入位置,然后在实行挪动和插入过程;寻找插入位置采用顺序查找的方式(从前向后或者从后向前),既然需要插入的数组已经是有序的,那么可以采用二分查找方法来寻找插入位置,提高算法效率,但算法的时间复杂度仍为O(n2)。
//查找数值iData在长度为iLen的pDataArray数组中的插入位置int FindInsertIndex(int *pDataArray, int iLen, int iData){int iBegin = 0;int iEnd = iLen - 1;int index = -1; //记录插入位置while (iBegin <= iEnd){index = (iBegin + iEnd) / 2;if (pDataArray[index] > iData)iEnd = index - 1;elseiBegin = index + 1; }if (pDataArray[index] <= iData)index++;return index;}/*********************************************************函数名称:BinaryInsertSort*参数说明:pDataArray 无序数组;* iDataNum为无序数据个数*说明: 二分查找插入排序*********************************************************/void BinaryInsertSort(int* pDataArray, int iDataNum){for (int i = 1; i < iDataNum; i++) //从第2个数据开始插入{int index = FindInsertIndex(pDataArray, i, pDataArray[i]); //二分寻找插入的位置if (i != index) //插入位置不为i,才挪动、插入{int j = i;int temp = pDataArray[i];while (j > index) //挪动位置{pDataArray[j] = pDataArray[j-1];j--;}pDataArray[j] = temp; //插入}}}
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