C 資料結構與演算法揭秘17

2022-02-09 16:57:49 字數 1748 閱讀 5851

這節我們介紹直接插入排序和希爾排序演算法,

一、直接插入排序

直接插入排序(direct insert sort)的基本思想是:順序地將待排序的記錄按其關鍵碼的大小插入到已排序的記錄子串行的適當位置。 子串行的記錄個數從1開始逐漸增大,當子串行的記錄個數與順序表中的記錄個數相同時排序完畢。

設待排序的順序表 sqlist 中有 n 個記錄,初始時子串行中只有乙個記錄sqlist[0]。第一次排序時,準備把記錄 sqlist[1]插入到已排好序的子串行中,這時只需要比較 sqlist[0]和 sqlist[1]的大小,若 sqlist[0]≤sqlist[1],說明序列已有序,否則將 sqlist[1]插入到 sqlist[0]的前面,這樣子序列的大小增大為 2。第二次排序時,準備把記錄 sqlist[2]插入到已排好序的子串行中,這需要先比較 sqlist[2] 和 sqlist[1]以確定是否需要把 sqlist[2]插入到sqlist[1]之前。如果 sqlist[2]插入到 sqlist[1]之前,再比較 sqlist[2]和sqlist[0]以確定是否需要把 sqlist[2]插入到 sqlist[0]之前。 這樣的過程一直進行到 sqlist[n-1]插入到子串行中為止。這時,順序表 sqlist 就是有序的。如圖所示:

直接插入排序的演算法如下所示,演算法中記錄的比較表示記錄關鍵碼的比較,順序表中只存放了記錄的關鍵碼:相應源**如下:

//

排序的插入排序的演算法

public

void insertsort(seqlistsqlist)

//進行賦值

sqlist[j + 1] =tmp; }}

}//雙層迴圈,時間的複雜度是o(n2)

(1) 最好的情況是順序表中的記錄已全部排好序。這時外層迴圈的次數為n-1,內層迴圈的次數為 0。這樣,外層迴圈中每次記錄的比較次數為 1,所以直接插入排序演算法在最好情況下的時間複雜度為 o(n)。

(2) 最壞情況是順序表中記錄是反序的。這時內層迴圈的迴圈係數每次均為 i。因此,直接插入排序演算法在最壞情況下的時間複雜度為o(n2)。 

(3) 如果順序表中的記錄的排列是隨機的,則記錄的期望比較次數為n2/4。因此,直接插入排序演算法在一般情況下的時間複雜度為o(n2)。 可以證明,順序表中的記錄越接近於有序,直接插入排序演算法的時間效率越高,其時間效率在o(n)到o(n2)之間。

直接插入排序演算法的空間複雜度為 o(1)。因此,直接插入排序演算法是一種穩定的排序演算法。什麼是穩定的排序演算法,就是前面與後面的數字相等的話,不用交換。

二、希爾排序

希爾排序又叫縮小增量法,屬於插入類排序,是將整個無序列分割成若干小的子串行分別進行插入排序。排序過程:先取乙個正整數d1

相應的源**如下:

///

///shell sort

/// ///

///public

static

void shellsort(t array) where

t : icomparable}}

}}}//演算法的時間複雜度是o(n2)

由於是三層迴圈,時間複雜度是o(n3);這是乙個不穩定的排序。

這節,我們介紹了直接插入排序和希爾排序。下節我們介紹,基數排序 ,簡單選擇排序 ,堆排序。

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