排序 - 插入排序(Insertion Sort)

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排序 - 插入排序(Insertion Sort)

本文主要介绍插入排序。@pdai

插入排序介绍

直接插入排序(Straight Insertion Sort)的基本思想是: 把n个待排序的元素看成为一个有序表和一个无序表。开始时有序表中只包含1个元素,无序表中包含有n-1个元素,排序过程中每次从无序表中取出第一个元素,将它插入到有序表中的适当位置,使之成为新的有序表,重复n-1次可完成排序过程。

插入排序实现

下面选取直接插入排序的一个中间过程对其进行说明。假设{20,30,40,10,60,50}中的前3个数已经排列过,是有序的了;接下来对10进行排列。示意图如下:

alg-sort-insert-1.jpg
alg-sort-insert-1.jpg

图中将数列分为有序区和无序区。我们需要做的工作只有两个: (1)取出无序区中的第1个数,并找出它在有序区对应的位置。(2)将无序区的数据插入到有序区;若有必要的话,则对有序区中的相关数据进行移位。

插入排序的时间复杂度和稳定性

插入排序时间复杂度

直接插入排序的时间复杂度是O(N2)。

假设被排序的数列中有N个数。遍历一趟的时间复杂度是O(N),需要遍历多少次呢? N-1!因此,直接插入排序的时间复杂度是O(N2)。

插入排序稳定性

直接插入排序是稳定的算法,它满足稳定算法的定义。

算法稳定性 -- 假设在数列中存在a[i]=a[j],若在排序之前,a[i]在a[j]前面;并且排序之后,a[i]仍然在a[j]前面。则这个排序算法是稳定的!

代码实现

    /** * 直接插入排序: Java * * @author skywang * @date 2014/03/11 */

    public class InsertSort {

        /* * 直接插入排序 * * 参数说明: * a -- 待排序的数组 * n -- 数组的长度 */
        public static void insertSort(int[] a, int n) {
            int i, j, k;

            for (i = 1; i < n; i++) {

                //为a[i]在前面的a[0...i-1]有序区间中找一个合适的位置
                for (j = i - 1; j >= 0; j--)
                    if (a[j] < a[i])
                        break;

                //如找到了一个合适的位置
                if (j != i - 1) {
                    //将比a[i]大的数据向后移
                    int temp = a[i];
                    for (k = i - 1; k > j; k--)
                        a[k + 1] = a[k];
                    //将a[i]放到正确位置上
                    a[k + 1] = temp;
                }
            }
        }

        public static void main(String[] args) {
            int i;
            int[] a = {20,40,30,10,60,50};

            System.out.printf("before sort:");
            for (i=0; i<a.length; i++)
                System.out.printf("%d ", a[i]);
            System.out.printf("\n");

            insertSort(a, a.length);

            System.out.printf("after sort:");
            for (i=0; i<a.length; i++)
                System.out.printf("%d ", a[i]);
            System.out.printf("\n");
        }
    }

参考文章

提示

本文主要参考至 https://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3596881.html, 在此基础上做了内容的增改。

上次编辑于:
贡献者: javatodo