C语言排序算法实现之插入排序
来源:互联网 发布:淘宝网客服电话多少 编辑:程序博客网 时间:2024/06/09 03:11
前言
金秋时节,又是一个收获的季节,寒窗苦读十余载,终于到找工作的时候了,也是时候好好准备下了。本人准备从软件行业入手,也现在搜集下网上各种面试题练习下,以备找工作之需。首先就是排序算法了。
概述
排序有内部排序和外部排序,内部排序是数据记录在内存中进行排序,而外部排序是因排序的数据很大,一次不能容纳全部的排序记录,在排序过程中需要访问外存。我们这里所说的排序就是内部排序。排序算法分类如下图所示
根据经验可得当 n 较大,则应采用时间复杂度为 O(nlog2n)的排序方法:如快速排序、堆排序或归并排序。
快速排序:是目前基于比较的内部排序中被认为是最好的方法,当待排序的关键字是随机分布时,快速排序的平均时间最短;
插入排序—直接插入排序(Straight Insertion Sort)
排序方法
- 从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序
- 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描
- 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置
- 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
- 将新元素插入到该位置后
- 重复步骤2~5
如果比较操作的代价比交换操作大的话,可以采用二分查找法来减少比较操作的数目。该算法可以认为是插入排序的一个变种,称为二分查找排序。
直接插入排序示例:
如果碰见一个和插入元素相等的,那么插入元素把想插入的元素放在相等元素的后面。所以,相等元素的前后顺序没有改变,从原无序序列出去的顺序就是排好序后的顺序,所以插入排序是稳定的。
算法代码实现:
/* * ===================================================================================== * * Filename: Aarry.c * * Description: * * Version: 1.0 * Created: 2014年08月22日 * Revision: none * Compiler: gcc * * Author: xinyi61 * Company: * * ===================================================================================== */#include <stdio.h>#include <math.h>void insertSort(int *a, int n){int temp;int i,j;for(i = 1; i < n; ++i){temp = a[i];for(j = i - 1; j >= 0; --j){if(a[j] > temp){a[j+1] = a[j];}else{break;}}a[j+1] = temp;}}int main(int argc, char *argv[]){int a[]={49,38,65,97,76,13,27,49};//define an array and init itint N = sizeof(a)/sizeof(a[0]);//calculate the int i,j;printf("\033[43;32m befor sort the array is:\033[0m");printf("\n");for(i = 0; i < N; ++i){printf("%4d",a[i]);}printf("\n");insertSort(a,N);printf("\033[42;34m after sort the array is:\033[0m");printf("\n");for(i = 0; i < N; ++i){printf("%4d",a[i]);}printf("\n");return 0;}结果如下所示:
备注1:这里我用printf函数实现了在终端输出字体时带颜色,有必要详细讲解下printf的这个使用方法
输出颜色以及颜色的代码格式为:
printf("\033[字背景颜色;字体颜色 m 字符串\033[0m" );
eg: printf("\033[47;31mHello World\033[5m");
这里47 是字背景颜色, 31 是字体的颜色, Hello World 是字符串. 后面的\033[5m 是控制码.
颜色代码:
QUOTE:
字背景颜色范围: 40--49
字颜色: 30--39
ANSI 控制码:
QUOTE:
\033[0m 关闭所有属性 \033[1m 设置高亮度
\033[nA 光标上移 n 行 \03[nB 光标下移 n 行
\03[4m 下划线 \033[nC 光标右移 n 行
\033[5m 闪烁 \033[nD 光标左移 n 行
\033[7m 反显 \033[y;xH 设置光标位置
\033[8m 消隐 \033[2J 清屏
\033[30m-- \033[37m 设置前景色
\033[40m-- \033[47m 设置背景色
\033[K 清除从光标到行尾的内容
\033[s 保存光标位置
\033[u 恢复光标位置
\033[?25l 隐藏光标
\33[?25h 显示光标
通过这样的一些设置我们就可以随心所欲的控制我们的输入了.
备注2:算法复杂度
如果目标是把n个元素的序列升序排列,那么采用插入排序存在最好情况和最坏情况。最好情况就是,序列已经是升序排列了,在这种情况下,需要进行的比较操作需(n-1)次即可。最坏情况就是,序列是降序排列,那么此时需要进行的比较共有n(n-1)/2次。插入排序的赋值操作是比较操作的次数减去(n-1)次。平均来说插入排序算法复杂度为O(n2)。因而,插入排序不适合对于数据量比较大的排序应用。但是,如果需要排序的数据量很小,例如,量级小于千,那么插入排序还是一个不错的选择。 插入排序在工业级库中也有着广泛的应用,在STL的sort算法和stdlib的qsort算法中,都将插入排序作为快速排序的补充,用于少量元素的排序(通常为8个或以下)。
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