白话经典算法系列之二 直接插入排序的三种实现(附源代码实现和勘误)
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直接插入排序(Insertion Sort)的基本思想是:每次将一个待排序的记录,按其关键字大小插入到前面已经排好序的子序列中的适当位置,直到全部记录插入完成为止。
设数组为a[0…n-1]。
1. 初始时,a[0]自成1个有序区,无序区为a[1..n-1]。令i=1
2. 将a[i]并入当前的有序区a[0…i-1]中形成a[0…i]的有序区间。
3. i++并重复第二步直到i==n-1。排序完成。
下面给出严格按照定义书写的代码(由小到大排序):
void Insertsort1(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; } } }
这样的代码太长了,不够清晰。现在进行一下改写,将搜索和数据后移这二个步骤合并。即每次a[i]先和前面一个数据a[i-1]比较,如果a[i] > a[i-1]说明a[0…i]也是有序的,无须调整。否则就令j=i-1,temp=a[i]。然后一边将数据a[j]向后移动一边向前搜索,当有数据a[j]<a[i]时停止并将temp放到a[j + 1]处。
void Insertsort2(int a[], int n) { int i, j; for (i = 1; i < n; i++) if (a[i] < a[i - 1]) { int temp = a[i]; for (j = i - 1; j >= 0 && a[j] > temp; j--) a[j + 1] = a[j]; a[j + 1] = temp; } }
再对将a[j]插入到前面a[0…j-1]的有序区间所用的方法进行改写,用数据交换代替数据后移。如果a[j]前一个数据a[j-1] > a[j],就交换a[j]和a[j-1],再j--直到a[j-1] <= a[j]。这样也可以实现将一个新数据新并入到有序区间。
void Insertsort3(int a[], int n) { int i, j; for (i = 1; i < n; i++) for (j = i - 1; j >= 0 && a[j] > a[j + 1]; j--) Swap(a[j], a[j + 1]); }
以上转自原作者,以下为勘误:
第一个方法是不正确的,请细看我修改后的实现:
void Insertsort1(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 bool minimum = true; for (j = i - 1; j >= 0; j--) { if (a[j] < a[i]) { minimum = false; break; } } //如果这个数是当前最小的 那么全部移动 if (minimum) { int temp = a[i]; for (k = i - 1; k >= 0; k--) a[k + 1] = a[k]; //将a[i]放到正确位置上 a[0] = temp; } //如找到了一个合适的位置 else { 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; } } } }