插入排序(Insertion Sort)的基本思想是:每次將一個待排序的記錄,按其關鍵字大小插入到前面已經排好序的子文件中的適當位置,直到全部記錄插入完成為止。
本節介紹兩種插入排序方法:直接插入排序和希爾排序。
直接插入排序基本思想
1、基本思想
假設待排序的記錄存放在數組R[1..n]中。初始時,R[1]自成1個有序區,無序區為R[2..n]。從i=2起直至i=n為止,依次將R[i]插入當前的有序區R[1..i-1]中,生成含n個記錄的有序區。
2、第i-1趟直接插入排序:
通常將一個記錄R[i](i=2,3,…,n-1)插入到當前的有序區,使得插入后仍保證該區間里的記錄是按關鍵字有序的操作稱第i-1趟直接插入排序。
排序過程的某一中間時刻,R被劃分成兩個子區間R[1..i-1](已排好序的有序區)和R[i..n](當前未排序的部分,可稱無序區)。
直接插入排序的基本操作是將當前無序區的第1個記錄R[i]插人到有序區R[1..i-1]中適當的位置上,使R[1..i]變為新的有序區。因為這種方法每次使有序區增加1個記錄,通常稱增量法。
插入排序與打撲克時整理手上的牌非常類似。摸來的第1張牌無須整理,此后每次從桌上的牌(無序區)中摸最上面的1張并插入左手的牌(有序區)中正確的位置上。為了找到這個正確的位置,須自左向右(或自右向左)將摸來的牌與左手中已有的牌逐一比較。
一趟直接插入排序方法
1.簡單方法
首先在當前有序區R[1..i-1]中查找R[i]的正確插入位置k(1≤k≤i-1);然后將R[k..i-1]中的記錄均后移一個位置,騰出k位置上的空間插入R[i]。
注意:
若R[i]的關鍵字大于等于R[1..i-1]中所有記錄的關鍵字,則R[i]就是插入原位置。
2.改進的方法
一種查找比較操作和記錄移動操作交替地進行的方法。
具體做法:
將待插入記錄R[i]的關鍵字從右向左依次與有序區中記錄R[j](j=i-1,i-2,…,1)的關鍵字進行比較:
① 若R[j]的關鍵字大于R[i]的關鍵字,則將R[j]后移一個位置;
②若R[j]的關鍵字小于或等于R[i]的關鍵字,則查找過程結束,j+1即為R[i]的插入位置。
關鍵字比R[i]的關鍵字大的記錄均已后移,所以j+1的位置已經騰空,只要將R[i]直接插入此位置即可完成一趟直接插入排序。
直接插入排序算法
1.算法描述
void lnsertSort(SeqList R)
{ //對順序表R中的記錄R[1..n]按遞增序進行插入排序
int i,j;
for(i=2;i<=n;i++) //依次插入R[2],…,R[n]
if(R[i].key<R[i-1].key){//若R[i].key大于等于有序區中所有的keys,則R[i]
//應在原有位置上
R[0]=R[i];j=i-1; //R[0]是哨兵,且是R[i]的副本
do{ //從右向左在有序區R[1..i-1]中查找R[i]的插入位置
R[j+1]=R[j]; //將關鍵字大于R[i].key的記錄后移
j-- ;
}while(R[0].key<R[j].key); //當R[i].key≥R[j].key時終止
R[j+1]=R[0]; //R[i]插入到正確的位置上
}//endif
}//InsertSort