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什么是插入排序介绍

什么是插入排序介绍

插入排序,一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序,它是一个有效的算法。插入排序是一种最简单的排序方法,它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而一个新的、记录数增1的有序表。在其实现过程使用双层循环,外层循环对除了第一个元素之外的所有元素,内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找,并进行移动。

插入排序基本思想

插入排序的工作方式像许多人排序一手扑克牌。开始时,我们的左手为空并且桌子上的牌面向下。然后,我们每次从桌子上拿走一张牌并将它插入左手中正确的位置。为了找到一张牌的正确位置,我们从右到左将它与已在手中的每张牌进行比较。拿在左手上的牌总是排序好的,原来这些牌是桌子上牌堆中顶部的牌。

插入排序是指在待排序的元素中,假设前面n-1(其中n>=2)个数已经是排好顺序的,现将第n个数插到前面已经排好的序列中,然后找到合适自己的位置,使得插入第n个数的这个序列也是排好顺序的。按照此法对所有元素进行插入,直到整个序列排为有序的过程,称为插入排序。

插入排序伪代码

用插入排序对长度为n的待排序数组A进行排序的伪代码(在代码中,A中元素的数目n用A.length来表示):

INSERTION-SORT(A)for j=2 to A.length:    key=A    //将A插入已排序序列A    i=j-1    while i>0 and A>key        A= A        i=i-1    A=key

插入排序示例

在数组A=(5,2,4,6,1,3)上插入排序的操作。数组下标出现在长方形的上方,数组位置中存储的值出现在长方形中。(a)~(e)第(1)~(8)行for循环的迭代。每次迭代中,黑色的长方形保存取自A的关键字,在第5行的测试中将它与其左边的加阴影的长方形中的值进行比较。加阴影的箭头指出数组值在第6行向右移动一个位置,黑色的箭头指出在第8行关键字被移到的地方。(f)最终排序好的数组。

插入排序实现

下面是对数组a进行插入排序的JAVA代码,排序后数组a按升序排列。

public class Insertion{    public static void sort(Comparable a)    {        //将a按升序排列        int N=a.length;        for (int i=1;i0&&(a.compareTo(a)<0);j--)            {                Comparable temp=a;                a=a;                a=temp;            }        }    }}

插入排序时间复杂度

在插入排序中,当待排序数组是有序时,是最优的情况,只需当前数跟前一个数比较一下就可以了,这时一共需要比较N- 1次,时间复杂度为

最坏的情况是待排序数组是逆序的,此时需要比较次数最多,总次数记为:

1、+2+3+…+N-1,所以,插入排序最坏情况下的时间复杂度为

平均来说,A中的一半元素小于A,一半元素大于A。插入排序在平均情况运行时间与最坏情况运行时间一样,是输入规模的二次函数。

插入排序空间复杂度

插入排序的空间复杂度为常数阶

插入排序稳定性分析

如果待排序的序列中存在两个或两个以上具有相同关键词的数据,排序后这些数据的相对次序保持不变,即它们的位置保持不变,通俗地讲,就是两个相同的数的相对顺序不会发生改变,则该算法是稳定的;如果排序后,数据的相对次序发生了变化,则该算法是不稳定的。关键词相同的数据元素将保持原有位置不变,所以该算法是稳定的。

插入排序应用分析

插入排序适用于已经有部分数据已经排好,并且排好的部分越大越好。一般在输入规模大于1000的场合下不建议使用插入排序。

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