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插入排序算法:直接排序与折半排序

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戈贝尔光和热
发布2018-12-27 15:06:33
6080
发布2018-12-27 15:06:33
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文章被收录于专栏:HUBU生信HUBU生信

排序算法大概可以分为五种:插入排序,交换排序,选择排序,归并排序和计数排序。

这篇文章讨论一下,插入排序中的直接插入和折半插入。

排序,归根结底它的作用是对表中的记录进行一个有序的归纳。

一个排序,基本上都需要两个步骤:一是找到要插入的位置,二是移动记录。

先来看一下插入排序的算法:

/直接插入排序/ void Straight_Insert_Sort(Sqlist &L) { int j; for (int i = 2; i <= L.length; i++) { L.R[0] = L.R[i]; for (j = i - 1; L.R[j].key > L.R[0].key; j--) { L.R[j + 1] = L.R[j]; } L.R[j + 1] = L.R[0]; } } 我们假定记录中的第一个关键字为有序,现在,需要将从第二个关键字开始的所有记录插入到表中。

下面解释一下上述代码:

从第二个数开始循环插入每一个数字,

将L.R[0]定位哨兵,当需要被插入的数字出现时,将它的值赋给哨兵。

这里利用到i之前的记录一定是有序的,所以循环比较哨兵与前面记录的值,从第i-1个数开始,依次往后移动。

直到哨兵与所比较的值相等时,终止,这是一个稳定排序。

下面来看一下折半插入的算法:

代码语言:javascript
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/*折半插入排序*/
void  B_Insert_Sort(Sqlist &L)
{
    int  i, j, low, mid, high;
    for (i = 2; i <= L.length; i++)
    {
        L.R[0] = L.R[i];
        low = 1; high = i - 1;
        while (low <= high)
        {
            mid = (low + high) / 2;
            if (L.R[0].key<L.R[mid].key)
            {
                high = mid - 1;
            }
            else
            {
                low = mid + 1;
            }
        }//查找出应该插入的位置
        for (j = i - 1; j>=high+1; j--)
        {
            L.R[j + 1] = L.R[j];
        }
        L.R[high + 1] = L.R[0];
    }
}




与上述同理,循环插入第二个数开始之后的关键字。

不同的地方是,这里利用折半查找,找到,插入记录的位置,需要注意的是,为什么high+1就是应该插入关键字的位置呢?

我们可以这样想:while的最后,一定会出现low=high的情况,此时,如果哨兵的值小于mid,那么high=mid-1,实际上,mid前面值都比哨兵小,后面的值都比哨兵大,所以此时哨兵应该就在mid的位置。同理,可以得知当哨兵的值大于mid时。



完整代码:

// sort_solution.cpp: 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include "stdlib.h"
#include  "malloc.h"
#define  TRUE   1
#define  ERROR  -1
#define  OVERFLOW  -2
#define  Max_Size   200
typedef  int  KeyType;
typedef  struct
{
    KeyType   key;//关键字类型
    //int     Rec;//记录类型
}RecType;
typedef  struct Sqlist
{
    int  length;
    RecType   R[Max_Size];//这里没有加一的原因是,我的length远远小于我的Max_Size
}Sqlist;//表类型
void  Create(Sqlist &L)
{
    L.length = 10;//默认表记录长度
    L.R[0].key = 0;
    for (int i=1 ;i<=L.length;i++)
    {
        printf("请输入第%d条记录的关键字:",i);
        scanf("%d",&L.R[i].key);
        getchar();
    }
}
void  Travel(Sqlist L)
{
    for (int i = 1; i <= L.length; i++)

    {
        printf("%d\r\n",L.R[i].key);
    }
}
/*直接插入排序*/
void  Straight_Insert_Sort(Sqlist  &L)
{
    int j;
    for (int i = 2; i <= L.length; i++)
    {
        L.R[0] = L.R[i];
        for (j = i - 1; L.R[j].key > L.R[0].key; j--)
        {
            L.R[j + 1] = L.R[j];
        }
        L.R[j + 1] = L.R[0];
    }
}
/*折半插入排序*/
void  B_Insert_Sort(Sqlist &L)
{
    int  i, j, low, mid, high;
    for (i = 2; i <= L.length; i++)
    {
        L.R[0] = L.R[i];
        low = 1; high = i - 1;
        while (low <= high)
        {
            mid = (low + high) / 2;
            if (L.R[0].key<L.R[mid].key)
            {
                high = mid - 1;
            }
            else
            {
                low = mid + 1;
            }
        }//查找出应该插入的位置
        for (j = i - 1; j>=high+1; j--)
        {
            L.R[j + 1] = L.R[j];
        }
        L.R[high + 1] = L.R[0];
    }
}
int main()
{
    Sqlist  L;
    Create(L);
    //Straight_Insert_Sort(L);
    B_Insert_Sort(L);
    Travel(L);
    return 0;
}

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原始发表:2018-11-08 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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