排序之直接插入排序

时间:2021-11-21 11:14:15

排序方法

1.简单方法
首先在当前有序区R[1..i-1]中查找R[i]的正确插入位置k(1≤k≤i-1);然后将R[k..i-1]中的记录均后移一个位置,腾出k位置上的空间插入R[i]。
注意:若R[i]的关键字大于等于R[1..i-1]中所有记录的关键字,则R[i]就是插入原位置。
2.改进的方法
一种查找比较操作和记录移动操作交替地进行的方法。具体做法:
将待插入记录R[i]的关键字从右向左依次与有序区中记录R[j](j=i-1,i-2,…,1)的关键字进行比较:
① 若R[j]的关键字大于R[i]的关键字,则将R[j]后移一个位置;
②若R[j]的关键字小于或等于R[i]的关键字,则查找过程结束,j+1即为R[i]的插入位置。
关键字比R[i]的关键字大的记录均已后移,所以j+1的位置已经腾空,只要将R[i]直接插入此位置即可完成一趟直接插入排序。


哨兵的作用

编辑
算法中引进的附加记录R[0]称监视哨或哨兵(Sentinel)。
哨兵有两个作用:
① 进人查找(插入位置)循环之前,它保存了R[i]的副本,使不致于因记录后移而丢失R[i]的内容;
② 它的主要作用是:在查找循环中"监视"下标变量j是否越界。一旦越界(即j=0),因为R[0].可以和自己比较,循环判定条件不成立使得查找循环结束,从而避免了在该循环内的每一次均要检测j是否越界(即省略了循环判定条件"j>=1")。
注意:
① 实际上,一切为简化边界条件而引入的附加结点(元素)均可称为哨兵。
【例】单链表中的头结点实际上是一个哨兵
② 引入哨兵后使得测试查找循环条件的时间大约减少了一半,所以对于记录数较大的文件节约的时间就相当可观。对于类似于排序这样使用频率非常高的算法,要尽可能地减少其运行时间。所以不能把上述算法中的哨兵视为雕虫小技,而应该深刻理解并掌握这种技巧。


代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;

方法一:

void insert_sort(int *arr,int len)
{
    int i, j, temp = 0;
    for (i = 1; i < len; i++)     // 表示要插入的次数为len-1次
    {
        temp = arr[i];      // 把带排元素赋值给temp,temp在在wile循环中并不改变,这样比较方便并且它是带插入的元素
        j = i - 1;    // 用j来记住当进行前元素的前一个元素的位置

        while (j>=0&&temp<arr[j])    // 将比当前元素大的元素都往后移一个位置
        {
            arr[j + 1] = arr[j];     //顺序比较和移动,依次将元素向后移动一个位置
            j--;
        }
        arr[j + 1] = temp;    // 元素移后要插入的位置就空了,找到该位置插入.
    }
}

方法二:
void InsertSort(int *arr,int len)
{
    int i, j, temp = 0;
    for (i=1;i<len;i++)
    {
        temp = arr[i];
        if (arr[i]<arr[i-1])
        {
            for (j = i - 1; arr[j] > temp; j--)
            {
                arr[j + 1] = arr[j];
            }
            arr[j + 1] = temp;
        }
    }
}

int main(void)
{
    int arr[10] = { 4,2,7,1,8,9,0,3,6,5 };
    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    insert_sort(arr,len);
//    InsertSort(arr, len);
    for (int i = 0; i < len; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;

    return 0;
}