数据结构和算法插入排序

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📜 数据结构和算法插入排序

📅 最后修改于: 2021-01-11 10:22:05 🧑 作者: Mango

这是基于就地比较的排序算法。在此，将始终维护一个子列表。例如，数组的下部保持被排序。要“插入”此排序子列表中的元素，必须找到其适当的位置，然后将其插入到该位置。因此，名称为insert sort 。

依次搜索该数组，然后将未排序的项目移动并插入到已排序的子列表中(在同一数组中)。该算法不适用于大型数据集，因为其平均和最坏情况下的复杂度均为〇(n ² )，其中n是项数。

插入排序如何工作?

我们以一个未排序的数组为例。

未排序的数组

插入排序比较前两个元素。

插入排序

它发现14和33都已经按升序排列。目前，已排序的子列表中有14个。

插入排序

插入排序向前移动，并将33与27进行比较。

插入排序

并发现33位置不正确。

插入排序

它将33与27交换。它还将检查已排序子列表的所有元素。在这里，我们看到排序后的子列表只有一个元素14，而27大于14。因此，交换后，排序后的子列表仍然保持排序。

插入排序

到目前为止，我们在排序的子列表中有14和27。接下来，将33与10相比较。

插入排序

这些值不是按排序的顺序。

插入排序

因此，我们交换它们。

插入排序

但是，交换使27和10未排序。

插入排序

因此，我们也交换它们。

插入排序

同样，我们以未排序的顺序找到14和10。

插入排序

我们再次交换它们。到第三次迭代结束时，我们有了一个包含4个项目的排序子列表。

插入排序

继续进行此过程，直到所有未排序的值都包含在已排序的子列表中为止。现在我们将看到插入排序的一些编程方面。

算法

现在，我们对这种排序技术的工作原理有了更全面的了解，因此我们可以推导简单的步骤来实现插入排序。

Step 1 − If it is the first element, it is already sorted. return 1;
Step 2 − Pick next element
Step 3 − Compare with all elements in the sorted sub-list
Step 4 − Shift all the elements in the sorted sub-list that is greater than the 
         value to be sorted
Step 5 − Insert the value
Step 6 − Repeat until list is sorted

伪码

procedure insertionSort( A : array of items )
   int holePosition
   int valueToInsert
    
   for i = 1 to length(A) inclusive do:
    
      /* select value to be inserted */
      valueToInsert = A[i]
      holePosition = i
      
      /*locate hole position for the element to be inserted */
        
      while holePosition > 0 and A[holePosition-1] > valueToInsert do:
         A[holePosition] = A[holePosition-1]
         holePosition = holePosition -1
      end while
        
      /* insert the number at hole position */
      A[holePosition] = valueToInsert
      
   end for
    
end procedure

要了解使用C编程语言进行的插入排序实现，请单击此处。