直接插入排序?
1 排序思想:
將待排序的記錄Ri插入到已經(jīng)排好序的記錄R1,R2,……,R(N-1)中。
對(duì)于一個(gè)隨機(jī)序列而言,就是從第二個(gè)元素開始,依次將這個(gè)元素插入到它之前的元素中的相應(yīng)位置。它之前的元素已經(jīng)排好序。
第1次排序:將第2個(gè)元素插入到前邊的有序列表(此時(shí)前邊只有一個(gè)元素,當(dāng)然是有序的),之后,這個(gè)序列的前2個(gè)元素就是有序的了。
第2次排序:將第3個(gè)元素插入到前邊長(zhǎng)度為2的有序列表,使得前2個(gè)元素是有序的。
以此類推,直到將第N個(gè)元素插入到前面長(zhǎng)度為(N-1)的有序列表中。
2 算法實(shí)現(xiàn):
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// 直接插入排序 void straight_insert_sort( int num[], int len){ int i,j,key; for (j= 1 ;j<len;j++){ key=num[j]; i=j- 1 ; while (i>= 0 &&num[i]>key){ num[i+ 1 ]=num[i]; i--; } num[i+ 1 ]=key; } } |
3 性能分析:
3.1 空間復(fù)雜度:如上代碼,使用了一個(gè)輔助單元key,空間復(fù)雜度為O(1)
3.2 時(shí)間復(fù)雜度:
3.2.1 最好情況:待排序記錄已經(jīng)是有序的,則一趟排序,關(guān)鍵字比較1次,記錄移動(dòng)2次。則整個(gè)過程
比較次數(shù)為
記錄移動(dòng)次數(shù)為
時(shí)間復(fù)雜度O(n)
3.2.2 最壞情況:待排序記錄已經(jīng)是逆序的,則一趟排序,關(guān)鍵字比較次數(shù)i次(從i-1到0),記錄移動(dòng)(i+2)次。整個(gè)過程
比較次數(shù)為
記錄移動(dòng)次數(shù)為
時(shí)間復(fù)雜度O(n^2)
3.2.3 平均時(shí)間復(fù)雜度:O(n^2)
3.3 穩(wěn)定性:穩(wěn)定
折半插入排序
1 排序思想:
直接排序的基礎(chǔ)上,將待排序的記錄Ri插入到已經(jīng)排好序的記錄R1,R2,……,R(N-1)中,由于記錄R1,R2,……,R(N-1)已經(jīng)排好序,所以在查找插入位置時(shí)可采用“折半查找”。
2 算法實(shí)現(xiàn):
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// 折半插入排序 void binary_insert_sort( int num[], int len){ int i,j,key,low,high,mid; for (i= 1 ;i<len;i++){ key=num[i]; low= 0 ; high=i- 1 ; mid=(low+high)/ 2 ; // 尋找插入點(diǎn),最終插入點(diǎn)在low while (low<=high){ if (key<num[mid]) high=mid- 1 ; else low=mid+ 1 ; mid=(low+high)/ 2 ; } // 移動(dòng)記錄 for (j=i;j>low;j--){ num[j]=num[j- 1 ]; } // 插入記錄 num[low]=key; } } |
3 性能分析:
3.1 空間復(fù)雜度:如上代碼,使用了一個(gè)輔助單元key,空間復(fù)雜度為O(1)
3.2 時(shí)間復(fù)雜度:雖然折半查找減少了記錄比較次數(shù),但沒有減少移動(dòng)次數(shù),因此時(shí)間復(fù)雜度同直接查找算法。
3.2.1 最好情況:時(shí)間復(fù)雜度O(n)
3.2.2 最壞情況:時(shí)間復(fù)雜度O(n^2)
3.2.3 平均時(shí)間復(fù)雜度:O(n^2)
3.3 穩(wěn)定性:穩(wěn)定