Insert Sort
插入排序(Insertion Sort),是一种简单直观的排序算法。
它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。
算法
插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。
算法描述如下:
- 从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序;
- 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描;
- 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置;
- 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置;
- 将新元素插入到该位置中;
- 重复步骤2;
复杂度
如果目标是把n个元素的序列升序排列,那么采用插入排序存在最好情况和最坏情况。
- 最好情况就是,序列已经是升序排列了,在这种情况下,需要进行的比较操作需(n-1)次即可。
- 最坏情况就是,序列是降序排列,那么此时需要进行的比较共有n(n-1)/2次。
插入排序的赋值操作是比较操作的次数减去(n-1)次。平均来说插入排序算法复杂度为O(n2)。因而,插入排序不适合对于数据量比较大的排序应用。但是,如果需要排序的数据量很小,例如,量级小于千,那么插入排序还是一个不错的选择。
实现
C版本
void
swap (int *data, const int i, const int j)
{
int temp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = temp;
}
void
insert_sort (int *data, const int size)
{
int i, j;
for (i = 1; i < size; i++)
{
for (j = i; (j > 0 && data[j] < data[j - 1]); j--)
{
swap (data, j, j - 1);
}
}
}
Java版本
/**
* Insert Sort
*/
public class InsertSort {
public void sort(int[] data) {
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
for (int j = i; (j > 0) && (data[j] < data[j - 1]); j--) {
swap(data, j, j - 1);
}
}
}
private void swap(int[] data, int i, int j) {
int temp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = temp;
}
}