参考:http://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/4303270.html
要点
直接插入排序是一种最简单的插入排序。
插入排序:每一趟将一个待排序的记录,按照其关键字的大小插入到有序队列的合适位置里,知道全部插入完成。
在讲解直接插入排序之前,先让我们脑补一下我们打牌的过程。
先拿一张5在手里,
再摸到一张4,比5小,插到5前面,
摸到一张6,嗯,比5大,插到5后面,
摸到一张8,比6大,插到6后面,
。。。
以上的过程,其实就是典型的直接插入排序,每次将一个新数据插入到有序队列中的合适位置里。
很简单吧,接下来,我们要将这个算法转化为编程语言。
假设有一组无序序列 R0, R1, ... , RN-1。
(1) 我们先将这个序列中下标为 0 的元素视为元素个数为 1 的有序序列。
(2) 然后,我们要依次把 R1, R2, ... , RN-1 插入到这个有序序列中。所以,我们需要一个外部循环,从下标 1 扫描到 N-1 。
(3) 接下来描述插入过程。假设这是要将 Ri 插入到前面有序的序列中。由前面所述,我们可知,插入Ri时,前 i-1 个数肯定已经是有序了。
所以我们需要将Ri 和R0 ~ Ri-1 进行比较,确定要插入的合适位置。这就需要一个内部循环,我们一般是从后往前比较,即从下标 i-1 开始向 0 进行扫描。
void insertSort(int *a,int n){ //第1个数肯定是有序的,从第2个数开始遍历,依次插入有序序列 for(int i=1;i<n;++i){ int j=0; int temp=a[i]; //取出第i个数,和前i-1个数比较后,插入合适位置 //因为前i-1个数都是从小到大的有序序列,所以只要当前比较的数比temp大,就把这个数后移一位 for(j=i-1;j>=0&&temp<a[j];--j){ a[j+1]=a[j]; } a[j+1]=temp; } }
算法分析
直接插入排序的算法性能
排序类别 |
排序方法 |
时间复杂度 |
空间复杂度 |
稳定性 |
复杂性 |
||
平均情况 |
最坏情况 |
最好情况 |
|||||
插入排序 |
直接插入排序 |
O(N2) |
O(N2) |
O(N) |
O(1) |
稳定 |
简单 |
时间复杂度
当数据正序时,执行效率最好,每次插入都不用移动前面的元素,时间复杂度为O(N)。
当数据反序时,执行效率最差,每次插入都要前面的元素后移,时间复杂度为O(N2)。
所以,数据越接近正序,直接插入排序的算法性能越好。
空间复杂度
由直接插入排序算法可知,我们在排序过程中,需要一个临时变量存储要插入的值,所以空间复杂度为 1 。
算法稳定性
直接插入排序的过程中,不需要改变相等数值元素的位置,所以它是稳定的算法。
运行结果
排序前: 6 3 3 5 6 3 1 0 6 4
i = 0: 6
i = 1: 3 6
i = 2: 3 3 6
i = 3: 3 3 5 6
i = 4: 3 3 5 6 6
i = 5: 3 3 3 5 6 6
i = 6: 1 3 3 3 5 6 6
i = 7: 0 1 3 3 3 5 6 6
i = 8: 0 1 3 3 3 5 6 6 6
i = 9: 0 1 3 3 3 4 5 6 6 6
排序后: 0 1 3 3 3 4 5 6 6 6