直接插入排序

/*
** 直接插入排序的C++实现
** 1.设置监视哨r[0]，将待插入记录的值赋值给r[0]；
** 2.设置开始查找的位置j；
** 3.在数组中进行搜索，搜索中将第j个记录后移，直至r[0].key≥r[j].key为止；
** 4.将r[0]插入r[j+1]的位置上。
*/

void insertSort(vector<int>& seq) {
    seq.insert(seq.begin(), 0);
    int length = seq.size(); // 待排序序列的长度
    for (int i = 2; i < length; i++) {
        if (seq[i] < seq[i - 1]) { // 当待插入元素小于前一个元素时
            seq[0] = seq[i];  // 将待插入的元素移动到首位
            int j = i - 1;
            while (seq[0] < seq[j]) { // 依次将已排好序的元素与待插入元素比较
                seq[j + 1] = seq[j];  // 如果待排序元素小于当前元素，当前元素后移一位
                j--;
            }
            seq[j + 1] = seq[0];  // 将待排序元素插入到正确的位置
        }
    }
    seq.erase(seq.begin());
}

/*
** 二分插入排序的C++实现
** 假设:对N个类型为int的整数值进行排序
** 每次采用折半查找的方式从已排好序的序列中定位插入位置
** 当high小于low时，查找结束，在high之后插入待排序的元素
*/

void insertSort2(vector<int>& seq) {
    int wait = seq[0];
    int length = seq.size(); // 待排序序列的长度
    for (int i = 1; i < length; i++) {
        if (seq[i] < seq[i - 1]) { // 当待插入元素小于前一个元素时
            wait = seq[i];  // 保存待插入的元素值到wait
            int low = 0, high = i - 1, mid = (high + low) / 2;
            /* 折半查找要插入的位置 */
            while (high >= low) {  // high大于low时终止查找
                if (wait < seq[mid])
                    high = mid - 1;
                else
                    low = mid + 1;
                mid = (high + low) / 2;
            }
            for (int j = i - 1; j > high; j--)
                seq[j + 1] = seq[j];  // 向后移动元素
            seq[high + 1] = wait; // 将待排序元素插入到正确的位置
        }
    }
}

/*
** 直接插入排序与二分插入排序的比较
** 数字的规模：10组大小为1000的数组
** 数字的范围：0～100000之间，随机生成
*/

#include<time.h>
#include<vector>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace std;

void insertSort(vector<int>& seq) {
    int wait = seq[0] , j = 0;
    int length = seq.size(); // 待排序序列的长度
    for (int i = 1; i < length; i++) {
        if (seq[i] < seq[i - 1]) { // 当待插入元素小于前一个元素时
            wait = seq[i];  // 保存待插入的元素值到wait
            j = i - 1;
            while (wait < seq[j]) { // 依次将已排好序的元素与待插入元素比较
                seq[j + 1] = seq[j];  // 如果待排序元素小于当前元素，当前元素后移一位
                j--;
            }
            seq[j + 1] = wait;  // 将待排序元素插入到正确的位置
        }
    }
}

void insertSort2(vector<int>& seq) {
    int wait = seq[0];
    int length = seq.size(); // 待排序序列的长度
    for (int i = 1; i < length; i++) {
        if (seq[i] < seq[i - 1]) { // 当待插入元素小于前一个元素时
            wait = seq[i];  // 保存待插入的元素值到wait
            int low = 0, high = i - 1, mid = (high + low) / 2;
            /* 折半查找要插入的位置 */
            while (high >= low) {  // high大于low时终止比较
                if (wait < seq[mid])
                    high = mid - 1;
                else
                    low = mid + 1;
                mid = (high + low) / 2;
            }
            for (int j = i - 1; j > high; j--)
                seq[j + 1] = seq[j];  // 向后移动元素
            seq[high + 1] = wait; // 将待排序元素插入到正确的位置
        }
    }
}

int main()
{
    vector<int> seq[10];
    vector<int> seq_[10];
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        for (int j = 0; j < 1000; j++)
            seq[i].push_back(rand() % 100000);
    }
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        seq_[i] = seq[i];
    }

    srand((unsigned)time(NULL));

    clock_t start1 = clock();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        insertSort(seq[i]);
    }
    clock_t ends1 = clock();
    cout << "the algorithm 1 running time : " << (double)(ends1 - start1)/10 / CLOCKS_PER_SEC << endl;

    clock_t start2 = clock();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        insertSort2(seq_[i]);
    }
    clock_t ends2 = clock();
    cout << "the algorithm 2 running time : " << (double)(ends2 - start2)/10 / CLOCKS_PER_SEC << endl;

    cout << "time 1 / time 2 = " << ((double)(ends1 - start1)/10 / (double)(ends2 - start2)/10)*100 << endl;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        for (int j = 0; j < seq[i].size(); j++) {
            if (seq_[i][j] - seq[i][j] != 0) {
                cout << "sorted error!";
                break;
            }
        }
    }
    return 0;
}