前言
排序是作为数据处理时最常用到的算法,也是基础算法的最基本的操作。常见的排序操作分为:插入排序、冒泡排序、选择排序、归并排序、快速排序、计数排序以及基数排序。
本篇博客介绍插入排序的思想和实现。
插入排序
????????插入排序,顾名思义,重点在于插入操作。其排序的方法就像我们在玩扑克牌时进行捋牌的操作。当我们面前有固定数量的牌时,我们会取出一张牌,把它拿到手里,然后继续抽牌,把它放到手上正确的位置,即插入到正确的位置,以此类推,知道把所有的牌都插入进来,完成排序操作。
????????反映到数组上,就相当于从前往后依次取出一个元素,然后插入到前面排好序的数据中。想到这,大概就有一些思路了。接下来我们把它具体一下。
????????对于一个数组Array[n],n>1,我们可以用如下操作完成插入排序:
????????从第二个元素Array[1]开始,取出元素,然后将该元素与前面的元素进行比较,插入到相应的位置;然后取出第三个元素Array[2],与前面排好的两个元素进行比较,插入正确位置;然后取出第四个元素…第五个元素……这样的操作直到最后一个元素也完成插入操作。
伪代码如下:
INSERTION-SORT(A){
? ? ? ? for j = 1?to?A.length - 1? ? ? ? ? ? ? ? ?//从第二个元素开始到最后一个元素
? ? ? ? ? ? ? ? key=A[ j ]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//取出要插入的元素
? ? ? ? ? ? ? ? i = j - 1
? ? ? ? ? ? ? ? while i > 0 and?A[ i ] > key
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A[ i + 1 ] = A[ i ]
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? i = i - 1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//将比key大的元素后移,找到插入位置
? ? ? ? ? ? ? ? A[ i + 1 ] = key? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//插入元素
}
?
?C/C++的实现如下:
void insertion_sort(int* a, int length) { //参数:待排序数组,数组长度
int i = 0, j = 0;
int key;
for (i = 1; i < length; i++) { //从第二个数前往后遍历
key = a[i]; //取出目标数字
j = i - 1; //找到前一项
while (j >= 0 && a[j] > key) { //从后往前遍历,并向后补位,直到找到比它小的项
a[j + 1] = a[j];
j--;
}
a[j + 1] = key; //将取出的数字放在空出的正确位置
}
return;
}
分析
从循环嵌套可以看出时间复杂度为O(n2),这其实并不算是一个高效的算法,但对于数据量较小的时候也是可以使用的。
插入排序是非常基础的排序方法之一,它的实现过程也并不难,只要能够掌握插入的精髓,是非常简单的一件事情。
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