基本思想:
將一個記錄插入到已排序好的有序表中,從而得到一個新,記錄數增1的有序表。即:先將序列的第1個記錄看成是一個有序的子序列,然後從第2個記錄逐個進行插插入到已入,直至整個序列有序爲止。
要點:設立哨兵,作爲臨時存儲和判斷數組邊界之用。
直接插入排序示例:
如果碰見一個和插入元素相等的,那麼插入元素把想插入的元素放在相等元素的後面。所以,相等元素的前後順序沒有改變,從原無序序列出去的順序就是排好序後的順序,所以插入排序是穩定的。
直接插入排序(straight insertion sort)的做法是:
每次從無序表中取出第一個元素,把它插入到有序表的合適位置,使有序表仍然有序。
第一趟比較前兩個數,然後把第二個數按大小插入到有序表中; 第二趟把第三個數據與前兩個數從後向前掃描,把第三個數按大小插入到有序表中;依次進行下去,進行了(n-1)趟掃描以後就完成了整個排序過程。
直接插入排序是由兩層嵌套循環組成的。外層循環標識並決定待比較的數值。內層循環爲待比較數值確定其最終位置。直接插入排序是將待比較的數值與它的前一個數值進行比較,所以外層循環是從第二個數值開始的。當前一數值比待比較數值大的情況下繼續循環比較,直到找到比待比較數值小的並將待比較數值置入其後一位置,結束該次循環。
哨兵的作用 算法中引進的附加記錄R[0]稱監視哨或哨兵(Sentinel)。 哨兵有兩個作用: ① 進人查找(插入位置)循環之前,它保存了R[i]的副本,使不致於因記錄後移而丟失R[i]的內容; ② 它的主要作用是:在查找循環中"監視"下標變量j是否越界。一旦越界(即j=0),因爲R[0].可以和自己比較,循環判定條件不成立使得查找循環結束,從而避免了在該循環內的每一次均要檢測j是否越界(即省略了循環判定條件"j>=1")。 注意: ① 實際上,一切爲簡化邊界條件而引入的附加結點(元素)均可稱爲哨兵。 【例】單鏈表中的頭結點實際上是一個哨兵 ② 引入哨兵後使得測試查找循環條件的時間大約減少了一半,所以對於記錄數較大的文件節約的時間就相當可觀。對於類似於排序這樣使用頻率非常高的算法,要儘可能地減少其運行時間。所以不能把上述算法中的哨兵視爲雕蟲小技,而應該深刻理解並掌握這種技巧。
算法的實現:
#include<iostream> using namespace std; int main() { int a[]={98,76,109,34,67,190,80,12,14,89,1}; int k=sizeof(a)/sizeof(a[0]); int j; for(int i=1;i<k;i++)//循環從第2個元素開始 { if(a[i]<a[i-1]) { int move=a[i]; for(j=i-1;j>=0 && a[j]>move;j--)//a[j]若小於要挪動的數,則是循環終止的條件 { a[j+1]=a[j];//將a[i]前元素向後挪動一個 } a[j+1]=move;//此處就是a[j+1]=move; } } for(int f=0;f<k;f++) { cout<<a[f]<<" "; } return 0; }
效率:
時間複雜度:O(n^2).
其他的插入排序有二分插入排序,2-路插入排序。