内容简介:这是一种就地比较排序算法。这里,维护一个始终排序的子列表。例如,维护数组的下半部分以进行排序。要在此已排序的子列表中“插入”的元素必须找到其适当的位置,然后必须将其插入其中。因此名称,插入排序。按顺序搜索数组,移动未分类的项并将其插入已排序的子列表(在同一数组中)。该算法不适用于大数据集,因为其平均和最差情况复杂度为0(n 2),其中n是项目数。我们以一个未排序的数组为例。
概述
这是一种就地比较 排序 算法。这里,维护一个始终排序的子列表。例如,维护数组的下半部分以进行排序。要在此已排序的子列表中“插入”的元素必须找到其适当的位置,然后必须将其插入其中。因此名称,插入排序。
按顺序搜索数组,移动未分类的项并将其插入已排序的子列表(在同一数组中)。该算法不适用于大数据集,因为其平均和最差情况复杂度为0(n 2),其中n是项目数。
插入排序如何工作?
我们以一个未排序的数组为例。
插入排序比较前两个元素。
它发现14和33都已按升序排列。目前,14位于已排序的子列表中。
插入排序向前移动并将33与27进行比较。
并发现33不在正确的位置。
它将33与27交换。它还检查已排序子列表的所有元素。在这里,我们看到排序的子列表只有一个元素14,而27大于14.因此,排序的子列表在交换后仍然排序。
到目前为止,我们在已排序的子列表中有14和27。接下来,它将33与10进行比较。
这些值不是按排序顺序排列的。
所以我们互换它们。
但是,交换使27和10未分类。
因此,我们也交换它们。
我们再次以未排序的顺序找到14和10。
我们再次交换它们。到第三次迭代结束时,我们有一个包含4个项目的已排序子列表。
此过程将继续,直到排序的子列表中包含所有未排序的值。现在我们将看到插入排序的一些编程方面。
算法
现在我们对这种排序技术的工作原理有了更大的了解,因此我们可以推导出简单的步骤来实现插入排序。
Step 1 − If it is the first element, it is already sorted. return 1; Step 2 − Pick next element Step 3 − Compare with all elements in the sorted sub-list Step 4 − Shift all the elements in the sorted sub-list that is greater than the value to be sorted Step 5 − Insert the value Step 6 − Repeat until list is sorted
伪代码
procedure insertionSort( A : array of items ) int holePosition int valueToInsert for i = 1 to length(A) inclusive do: /* select value to be inserted */ valueToInsert = A[i] holePosition = i /*locate hole position for the element to be inserted */ while holePosition > 0 and A[holePosition-1] > valueToInsert do: A[holePosition] = A[holePosition-1] holePosition = holePosition -1 end while /* insert the number at hole position */ A[holePosition] = valueToInsert end for end procedure
C代码
#include <stdio.h> #include <stdbool.h> #define MAX 7 int intArray[MAX] = {4,6,3,2,1,9,7}; void printline(int count) { int i; for(i = 0;i < count-1;i++) { printf("="); } printf("= "); } void display() { int i; printf("["); // navigate through all items for(i = 0;i < MAX;i++) { printf("%d ",intArray[i]); } printf("] "); } void insertionSort() { int valueToInsert; int holePosition; int i; // loop through all numbers for(i = 1; i < MAX; i++) { // select a value to be inserted. valueToInsert = intArray[i]; // select the hole position where number is to be inserted holePosition = i; // check if previous no. is larger than value to be inserted while (holePosition > 0 && intArray[holePosition-1] > valueToInsert) { intArray[holePosition] = intArray[holePosition-1]; holePosition--; printf(" item moved : %d " , intArray[holePosition]); } if(holePosition != i) { printf(" item inserted : %d, at position : %d " , valueToInsert,holePosition); // insert the number at hole position intArray[holePosition] = valueToInsert; } printf("Iteration %d#:",i); display(); } } void main() { printf("Input Array: "); display(); printline(50); insertionSort(); printf("Output Array: "); display(); printline(50); }
输出
Input Array: [4 6 3 2 1 9 7 ] ================================================== Iteration 1#:[4 6 3 2 1 9 7 ] item moved : 6 item moved : 4 item inserted : 3, at position : 0 Iteration 2#:[3 4 6 2 1 9 7 ] item moved : 6 item moved : 4 item moved : 3 item inserted : 2, at position : 0 Iteration 3#:[2 3 4 6 1 9 7 ] item moved : 6 item moved : 4 item moved : 3 item moved : 2 item inserted : 1, at position : 0 Iteration 4#:[1 2 3 4 6 9 7 ] Iteration 5#:[1 2 3 4 6 9 7 ] item moved : 9 item inserted : 7, at position : 5 Iteration 6#:[1 2 3 4 6 7 9 ] Output Array: [1 2 3 4 6 7 9 ] ==================================================
总结
一个for和一个while循环,for用于遍历已经排序好的数组,while用于遍历未排序的数组。进行交换。
代码如下
// 插入排序 public class insertSort { public static void sort(int[] numbers){ // 其中insert为要插入的数据 int i, j , insert; // 从数组的第二个元素开始循环数组中的元素插入 for(i = 1; i < numbers.length; i++){ // 用于保存被替换的值 insert = a[i]; // 用于保存已经排序好的列表 j = i - 1; // 寻找剩余列表的数组,用于进行插入 while(j >= 0 && insert < a[j]){ // 把待插入的位置挪开 a[j + 1] = a[j]; j--; } // 进行插入 a[j + 1] = insert; } } }
核心在于维护两个,一个用于已经排序好的,一个用于没有排序好的。
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