插入排序(insertion sort)的基本思想是:每次將乙個待排序的記錄,按其關鍵字大小插入到前面已經排好序的子檔案中的適當位置,直到全部記錄插入完成為止。
本節介紹兩種插入排序方法:直接插入排序和希爾排序。
直接插入排序基本思想
1、基本思想
假設待排序的記錄存放在陣列r[1..n]中。初始時,r[1]自成1個有序區,無序區為r[2..n]。從i=2起直至i=n為止,依次將r[i]插入當前的有序區r[1..i-1]中,生成含n個記錄的有序區。
2、第i-1趟直接插入排序:
通常將乙個記錄r[i](i=2,3,…,n-1)插入到當前的有序區,使得插入後仍保證該區間裡的記錄是按關鍵字有序的操作稱第i-1趟直接插入排序。
排序過程的某一中間時刻,r被劃分成兩個子區間r[1..i-1](已排好序的有序區)和r[i..n](當前未排序的部分,可稱無序區)。
直接插入排序的基本操作是將當前無序區的第1個記錄r[i]插人到有序區r[1..i-1]中適當的位置上,使r[1..i]變為新的有序區。因為這種方法每次使有序區增加1個記錄,通常稱增量法。
插入排序與打撲克時整理手上的牌非常類似。摸來的第1張牌無須整理,此後每次從桌上的牌(無序區)中摸最上面的1張並插入左手的牌(有序區)中正確的位置上。為了找到這個正確的位置,須自左向右(或自右向左)將摸來的牌與左手中已有的牌逐一比較。
一趟直接插入排序方法
1.簡單方法
首先在當前有序區r[1..i-1]中查詢r[i]的正確插入位置k(1≤k≤i-1);然後將r[k..i-1]中的記錄均後移乙個位置,騰出k位置上的空間插入r[i]。
注意:若r[i]的關鍵字大於等於r[1..i-1]中所有記錄的關鍵字,則r[i]就是插入原位置。
2.改進的方法
一種查詢比較操作和記錄移動操作交替地進行的方法。
具體做法:
將待插入記錄r[i]的關鍵字從右向左依次與有序區中記錄r[j](j=i-1,i-2,…,1)的關鍵字進行比較:
① 若r[j]的關鍵字大於r[i]的關鍵字,則將r[j]後移乙個位置;
②若r[j]的關鍵字小於或等於r[i]的關鍵字,則查詢過程結束,j+1即為r[i]的插入位置。
關鍵字比r[i]的關鍵字大的記錄均已後移,所以j+1的位置已經騰空,只要將r[i]直接插入此位置即可完成一趟直接插入排序。
直接插入排序演算法
1.演算法描述
void lnsertsort(seqlist r)
while(increment>1)
} //shellsort
注意:當增量d=1時,shellpass和insertsort基本一致,只是由於沒有哨兵而在內迴圈中增加了乙個迴圈判定條件"j>0",以防下標越界。
2.設監視哨的shell排序演算法
具體演算法【參考書目[12] 】
演算法分析
1.增量序列的選擇
shell排序的執行時間依賴於增量序列。
好的增量序列的共同特徵:
① 最後乙個增量必須為1;
② 應該盡量避免序列中的值(尤其是相鄰的值)互為倍數的情況。
有人通過大量的實驗,給出了目前較好的結果:當n較大時,比較和移動的次數約在nl.25到1.6n1.25之間。
2.shell排序的時間效能優於直接插入排序
希爾排序的時間效能優於直接插入排序的原因:
①當檔案初態基本有序時直接插入排序所需的比較和移動次數均較少。
②當n值較小時,n和n2的差別也較小,即直接插入排序的最好時間複雜度o(n)和最壞時間複雜度0(n2)差別不大。
③在希爾排序開始時增量較大,分組較多,每組的記錄數目少,故各組內直接插入較快,後來增量di逐漸縮小,分組數逐漸減少,而各組的記錄數目逐漸增多,但由於已經按di-1作為距離排過序,使檔案較接近於有序狀態,所以新的一趟排序過程也較快。
因此,希爾排序在效率上較直接插人排序有較大的改進。
3.穩定性
希爾排序是不穩定的。參見上述例項,該例中兩個相同關鍵字49在排序前後的相對次序發生了變化。
常見排序演算法之插入排序
目錄 一 簡介 二 排序思路 三 演算法實現 四 原理分析 插入排序,就是假定乙個參考值,假設該參考值左邊的元素都有序,那麼從該元素開始從後往前挨個查詢,如果找到比參考值大的數,那麼就將這個大的數後移,如果未找到比參考值大的數,說明不用移動元素。迴圈比較,經過比較後移之後就會空出乙個位置,用於存放這...
常見排序演算法之插入排序
把陣列分為有序部分與無序部分,當乙個陣列排序時,第 0 位置上為有序部分,其餘部分為無序部分,詳細見下面 然後讓無序部分插敘有序部分,先讓有序部分最後乙個與無序部分第乙個比較,如果條件滿足 大,或者小 就交換位置,然後依次與有序部分倒數第二個繼續比較,直到不需要交換位置。這樣組成了新的有序部分與部分...
常見排序演算法 2 插入排序
時間複雜度為 o n 2 原理 將陣列分為兩部分,將後部分元素逐一插入前部分有序元素的適當位置 思路 插入排序的基本思想就是將無序序列插入到有序序列中,每次從待插入組中取出乙個元素,與有序組的元素進行比較,並找到合適的位置,將該元素插到有序組當中。就這樣,每次插入乙個元素,有序組增加,待插入組減少。...