一、折半插入排序(二分插入排序)
將直接插入排序中尋找A[i]的插入位置的方法改為采用折半比較,即可得到折半插入排序算法。在處理A[i]時,A[0]……A[i-1]已經按關鍵碼值排好序。所謂折半比較,就是在插入A[i]時,取A[i-1/2]的關鍵碼值與A[i]的關鍵碼值進行比較,如果A[i]的關鍵碼值小于A[i-1/2]的關鍵碼值,則說明A[i]只能插入A[0]到A[i-1/2]之間,故可以在A[0]到A[i-1/2-1]之間繼續使用折半比較;否則只能插入A[i-1/2]到A[i-1]之間,故可以在A[i-1/2+1]到A[i-1]之間繼續使用折半比較。如此擔負,直到最后能夠確定插入的位置為止。一般在A[k]和A[r]之間采用折半,其中間結點為A[k+r/2],經過一次比較即可排除一半紀錄,把可能插入的區間減小了一半,故稱為折半。執行折半插入排序的前提是文件紀錄必須按順序存儲。
二、算法原理
折半插入排序的算法思想:
算法的基本過程:
(1)計算 0 ~ i-1 的中間點,用 i 索引處的元素與中間值進行比較,如果 i 索引處的元素大,說明要插入的這個元素應該在中間值和剛加入i索引之間,反之,就是在剛開始的位置 到中間值的位置,這樣很簡單的完成了折半;
(2)在相應的半個范圍里面找插入的位置時,不斷的用(1)步驟縮小范圍,不停的折半,范圍依次縮小為 1/2 1/4 1/8 .......快速的確定出第 i 個元素要插在什么地方;
(3)確定位置之后,將整個序列后移,并將元素插入到相應位置。
三、代碼實現
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public class BinarySort { public static void binarySort( int [] source) { int i, j; int high, low, mid; int temp; for (i = 1 ; i < source.length; i++) { // 查找區上界 low = 0 ; // 查找區下界 high = i - 1 ; //將當前待插入記錄保存在臨時變量中 temp = source[i]; while (low <= high) { // 找出中間值 // mid = (low + high) / 2; mid = (low + high) >> 1 ; //如果待插入記錄比中間記錄小 if (temp<source[mid] ) { // 插入點在低半區 high = mid - 1 ; } else { // 插入點在高半區 low = mid + 1 ; } } //將前面所有大于當前待插入記錄的記錄后移 for (j = i - 1 ; j >=low; j--) { source[j + 1 ] = source[j]; } //將待插入記錄回填到正確位置. source[low] = temp; System.out.print( "第" + i + "趟排序:" ); printArray(source); } } private static void printArray( int [] source) { for ( int i = 0 ; i < source.length; i++) { System.out.print( "\t" + source[i]); } System.out.println(); } public static void main(String[] args) { int source[] = new int [] { 12 , 15 , 9 , 14 , 4 , 18 , 23 , 6 }; System.out.print( "初始關鍵字:" ); printArray(source); System.out.println( "" ); binarySort(source); System.out.print( "\n\n排序后結果:" ); printArray(source); } } |
四、運行結果
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初始關鍵字: 12 15 9 14 4 18 23 6 第 1 趟排序: 12 15 9 14 4 18 23 6 第 2 趟排序: 9 12 15 14 4 18 23 6 第 3 趟排序: 9 12 14 15 4 18 23 6 第 4 趟排序: 4 9 12 14 15 18 23 6 第 5 趟排序: 4 9 12 14 15 18 23 6 第 6 趟排序: 4 9 12 14 15 18 23 6 第 7 趟排序: 4 6 9 12 14 15 18 23 排序后結果: 4 6 9 12 14 15 18 23 |
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