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插入法排序
转自http://blog.csdn.net/cjf_iceking/article/details/7916194
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:
[cpp] view plaincopyprint?
- /********************************************************
- *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
- }
- }
- }
/*********************************************************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:
[cpp] view plaincopyprint?
- /********************************************************
- *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;
- }
- }
/*********************************************************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)。
[cpp] view plaincopyprint?
- //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;
- else
- iBegin = 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
- }
- }
- }
插入法排序
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