資料結構 第7章 排序 插入排序

2021-09-28 14:12:56 字數 2635 閱讀 9321

第7章 排序

7.1排序的基本概念

(1)排序:就是重新排列表中的元素,使表中的元素滿足按關鍵字遞增或遞減的過程

(2)演算法穩定性:若待排序表中有兩個元素r1和r2,其對應的關鍵字key1=key2,且在排序前r1在r2的前面,若使用某一排序演算法排序後,r1仍然在r2的前面,則稱這個排序演算法是穩定,否則稱排序演算法是不穩定。

7.2插入排序

插入排序的基本思想:每次將乙個待排序的記錄按其關鍵字大小插入到前面已排好序的子串行中,直到全部記錄插入完成

7.2.1直接插入排序

(1)直接插入排序的基本思想:

要將元素l(i)插入到已有序的子串行l[1…i-1],需要執行以下操作:

1)查詢出l(i)在l[1…i-1]中的插入位置k。

2)將l[k…i-1]中所有元素全部後移乙個位置

3)將l(i)複製到l(k)

為了實現對l[1…n]的排序,將l(2)~l(n)依次插入到前面已排好序的子串行中,初始假定l[1]是乙個已經排好序的子串行。上述操作執行n-1次得到乙個有序的表。

(2)直接插入排序的分析

空間複雜度:o(1)

時間複雜度:最好情況o(n)、平均情況o(

穩定性:穩定

適用性:線性表為順序儲存、鏈式儲存

(3)例題:給出關鍵字序列的直接插入排序過程

初始序列:4,5,1,2,6,3

第一趟:4,5,1,2,6,3(將5插入)

第二趟:1,4,5,2,6,3(將1插入)

第三趟:1,2,4,5,6,3(將2插入)

第四趟:1,2,4,5,6,3(將6插入)

第五趟:1,2,3,4,5,6(將3插入)

【分析】直接插入排序每趟排序後不能確定乙個元素的最終位置,只有最後一趟結束後才能得到元素的最終位置。

(4)**:

#includeusing namespace std;

#define elemtype int

int main()

;    insertsort(a,10);          //直接插入排序 

for(i=1;i<=10;i++)         //輸出陣列元素

cout<

7.2.2 折半插入排序

(1)折半插入排序的基本思想:

比較和移動操作分離,先折半查詢出元素的待插入位置,然後統一地移動帶插入的位置之後的所有元素,將帶插入元素插入。

(2)折半插入排序的分析

空間複雜度:o(1)

時間複雜度:最好情況o(

穩定性:穩定

適用性:線性表為順序儲存

比較次數:o(nlog2n) ,比較次數與待排序表的初始狀態無關,僅取決於表中的元素個數n;而元素的移動次數並沒有改變,它依賴於待排序表的初始狀態

//折半插入排序

void insertsort(elemtype a,int n)

for(j=i-1;j>=high+1;--j)

a[j+1]=a[j];       //統一後移元素,空出插入位置

a[high+1]=a[0];        //插入操作}}

7.2.3希爾(shell)排序(縮小增量排序)(1)希爾排序的基本思想:

先將待排序表分割成若干形如l[i,i+d,i+2d,…,i+kd]的子表,分別進行直接插入排序,當整個表中的元素已呈「基本有序」時,再對全體記錄進行一次直接插入排序。

(2)希爾插入排序的分析

空間複雜度:o(1)

時間複雜度: 約o(n1.3

穩定性:不穩定

適用性:線性表為順序儲存

(3)例題:給出關鍵字序列的希爾排序過程(取增量序列為d=,排序結果為從小到大排列)

初始序列:50,26,38,80,70,90,8,30,40,20

第一趟(增量5):50,8,30,40,20,90,26,38,80,70

第二趟(增量3):26,8,30,40,20,80,50,38,90,70

第三趟(增量1):8,20,26,30,38,40,50,70,80,90

(4)**:

//希爾排序

void shellsort(elemtype a,int n)

}

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