基礎演算法之插入排序演算法

2022-04-28 22:00:31 字數 1657 閱讀 2871

插入排序(insertion sort)的基本思想是:將列表分為2部分,左邊為排序好的部分,右邊為未排序的部分,迴圈整個列表,每次將乙個待排序的記錄,按其關鍵字大小插入到前面已經排好序的子串行中的適當位置,直到全部記錄插入完成為止。

插入排序非常類似於整撲克牌。

在開始摸牌時,左手是空的,牌面朝下放在桌上。接著,一次從桌上摸起一張牌,並將它插入到左手一把牌中的正確位置上。為了找到這張牌的正確位置,要將它與手中已有的牌從右到左地進行比較。無論什麼時候,左手中的牌都是排好序的。

也許你沒有意識到,但其實你的思考過程是這樣的:現在抓到一張7,把它和手裡的牌從右到左依次比較,7比10小,應該再往左插,7比5大,好,就插這裡。為什麼比較了10和5就可以確定7的位置?為什麼不用再比較左邊的4和2呢?因為這裡有乙個重要的前提:手裡的牌已經是排好序的。現在我插了7之後,手裡的牌仍然是排好序的,下次再抓到的牌還可以用這個方法插入。程式設計對乙個陣列進行插入排序也是同樣道理,但和插入撲克牌有一點不同,不可能在兩個相鄰的儲存單元之間再插入乙個單元,因此要將插入點之後的資料依次往後移動乙個單元。

def

insertion_sort(array):

for i in range(1,len(array)):

position =i#大迴圈走到了第i+1個元素(預設從第2個元素開始)

current_val =array[position]

while position > 0 and current_val < array[position-1]:直到出現position為0或者當前位置左邊的元素小於當前位置元素才跳出迴圈

array[position] = array[position-1]#如果左邊的元素大於當前位置的元素,就把左邊的值給當前位置

position -=1

else

: array[position] =current_val

array = [45,12,4,53,198,9,65]

insertion_sort(array)

print

(array)

#[4, 9, 12, 45, 53, 65, 198]

簡單容易理解的版本:

data_set = [45,12,4,53,198,9,65]

for i in

range(len(data_set)):#從第二個數開始,依次對前2個,3個。。。進行排序,相當於每次把第i+1個數插進去,和前面已經排序好的數作比較while i > 0 and data_set[i] < data_set[i-1]:

data_set[i],data_set[i-1] = data_set[i-1],data_set[i]

i -= 1

print

(data_set)

#[4, 9, 12, 45, 53, 65, 198]

如果碰見乙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。

直接插入排序複雜度: 

時間複雜度: 最好情況o(n), 最壞情況o(n^2), 平均情況o(n^2)

空間複雜度: o(1)

穩定性: 穩定

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