算法拾遗(java描写叙述)--- 插入排序(直接插入排序希尔排序)
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了算法拾遗(java描写叙述)--- 插入排序(直接插入排序希尔排序)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
插入排序基本思想
每次将一个待排序的记录按其keyword大小插入到前面已经拍好序的子文件的适当位置,直到全部记录插入完毕为止。
直接插入排序
基本思想
直接插入排序的基本操作是将一个记录插入到已排好序的有序表中。从而得到一个新的有序表。即如果待排序的记录存放在数组R[1······n]中,排序过程中,R被分成两个子区间R[1······i]和R[i+1······n],当中。R[1······i]是已经排好序的有序区;R[i+1······n]是当前未排序的部分。
将当前无序区的第一个记录R[i+1]插入到有序区R[1······i]的适当位置,使R[1······i+1]变为新的有序区,每次插入一个数据,直到全部的数据有序为止。
java程序
/*************************
*
* 直接插入排序
*
*************************/
public class InsertSort {
private void insertSort(int[] datas) {
if (datas == null || datas.length < 2)
return;
int i, j, insertData;
for (i = 1; i < datas.length; i++) {
insertData = datas[i];// 要插入的变量
for (j = i - 1; j >= 0 && insertData < datas[j]; j--)
datas[j + 1] = datas[j];
datas[j + 1] = insertData;// 将要插入的数据放置到正确的位置
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] datas = new int[] { 6, 5, 3, 1, 8, 7, 2, 4 };
System.out.println("********排序前********");
for (int i = 0; i < datas.length; i++) {
System.out.print(datas[i] + ",");
}
InsertSort insertSort = new InsertSort();
insertSort.insertSort(datas);
System.out.println("\\n********排序后********");
for (int i = 0; i < datas.length; i++) {
System.out.print(datas[i] + ",");
}
}
}
性能分析
- 时间复杂度
- 直接插入排序属于就地排序,是一种稳定的排序方法。
希尔排序
基本思想
先取一个小于n的整数d1作为第一个增量,把文件的全部记录分成d1个组,全部距离为d1的倍数的记录放在同一个组中,在各组内进行插入排序;然后。取第二个增量d2 < d1,反复上述的分组和排序,直至所取得增量dt = 1(dt < dt-1 < ······ < d2 < d1),即全部记录放在同一个组中进行直接插入排序为止。
java程序
/*************************
*
* 希尔排序
*
*************************/
public class ShellSort {
private void shellSort(int[] datas) {
if (datas == null || datas.length < 2)
return;
int temp;// 暂存变量
int dataLength;// 步长
int pointer;// 进行处理的位置
dataLength = datas.length / 2;// 初始化步长
while (dataLength != 0) {
for (int j = dataLength; j < datas.length; j++) {
temp = datas[j];
pointer = j - dataLength;
while (pointer >= 0 && temp < datas[pointer]) {
datas[pointer + dataLength] = datas[pointer];
pointer = pointer - dataLength;
}
datas[pointer + dataLength] = temp;
}
dataLength = dataLength / 2;
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] datas = new int[] { 6, 5, 3, 1, 8, 7, 2, 4 };
System.out.println("********排序前********");
for (int i = 0; i < datas.length; i++) {
System.out.print(datas[i] + ",");
}
ShellSort shellSort = new ShellSort();
shellSort.shellSort(datas);
System.out.println("\\n********排序后********");
for (int i = 0; i < datas.length; i++) {
System.out.print(datas[i] + ",");
}
}
}
性能分析
希尔排序的运行时间依赖于增量序列(步长)的选取。好的增量序列有例如以下特点:
- 最后一个增量必须为1
- 应该尽量避免序列中的值(尤其是相邻的值)互为倍数的情况。
希尔排序的时间性能要因为直接插入排序,原因例如以下:
- 当文件初态基本有序时直接插入排序所需的比較和移动次数均较少。
- 在希尔排序開始时增量较大,分组较多,每组的记录数目少,故各组内直接插入较快,后来增量di逐渐缩小,分组数逐渐降低。而各组的记录数目逐渐增多,但因为已经按di-1作为距离排过序,使文件较接近于有序状态。所以新的一趟排序过程也较快。
因此,希尔排序在效率上较直接插入排序有较大的改进。
希尔排序是一种不稳定的排序方法
參考资料:《数据结构与算法分析——java语言描写叙述》、《大话数据结构》
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