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package org.rev.algorithm; /** * 插入排序:每次将一个待排序的记录,按其大小插入到前面已经排序的子序列的合适位置,直到全部插入。 * * 1. 直接插入排序:和已经排序的部分逐一比较找到合适位置 * * 2. 二分插入排序:使用二分法找到合适的位置 * * 3. 希尔排序(Shell Sort):分组的直接插入排序 * */ public class InsertionSort { public static void main(String[] args) { int[] data = {11, 39, 38, 55, 86, 5, 37, 12, 4, 11, 18}; InsertionSort is = new InsertionSort(); is.directInsertionSort(data); // 直接插入排序 // is.binaryInsertionSort(data); // 二分法插入排序 // is.ShellSort(data); // 希尔排序 is.print(data); // 输出排序后的数组 } /** * 直接插入排序,时间复杂度复杂度O(n^2) * * 1. 第1个元素是一个length为1的有序数列,第2-第n元素为待排序的数列。 * * 2. 从第2个元素开始,和前面的有序数列中的元素比较(从后向前),找到合适的位置,并插入。 * * 3. 直到第n个元素插入完毕。 * * @param data 待排序的数列 */ public void directInsertionSort(int[] data) { for (int i = 1; i < data.length; i++) { int tmp = data[i]; int j; // data[0]--data[j]是有序数列 for (j = i - 1; j >= 0; j--) { if (tmp < data[j]) { // 比tmp大都往后挪一下 data[j + 1] = data[j]; } else { break; } } // 把tmp插进前面空出的位置。 data[j + 1] = tmp; } } /** * * 二分法插入排序,时间复杂度复杂度O(n^2) * * 思想和直接插入一样,只是找合适的插入位置的方式采用二分法查找,可以减少比较的次数。 * * @param data 待排序的数列 */ public void binaryInsertionSort(int[] data) { for (int i = 0; i < data.length; i++) { int tmp = data[i]; // data[0] -- data[i-1]是有序数列 int left = 0; int right = i - 1; int mid = 0; // 中间值,初始为0 // 通过二分法找到要插入的位置,即left while (left <= right) { mid = (left + right) / 2; if (tmp < data[mid]) { // 如果小于中数 right = mid - 1; } else { // 如果大于等于中间的数 left = mid + 1; } } // 大家都往后挪一下,一人挪一下 for (int j = i - 1; j >= left; j--) { data[j + 1] = data[j]; } // 插进去 data[left] = tmp; } } /** * 希尔排序,实质上是分组插入算法。 * * 对于数列a1……an * * 1. 取小于n的整数d作为第一个增量,把序列分成d个组,形如 {a[1],a[d+1],a[2d+1]),…}, {a[2],a[d+2],a[2d+2]),…} * * 2. 分别在各个组内进行直接插入排序,完成第一次排序。 * * 3. 再取第二个增量d2(d2 < d),把序列分成d2 个组,分别在各个组中进行直接插入排序。 * * 4. 直到增量等于1。 * * @param data 待排序的数列 */ public void ShellSort(int[] data) { int d = data.length; while (d > 1) { d = d / 2; // 取一个小于length的整数 for (int x = 0; x < d; x++) { // 分成d个组 // 组内直接插入排序 for (int i = x + d; i < data.length; i = i + d) { int tmp = data[i]; int j; for (j = i - d; j >= 0 && data[j] > tmp; j = j - d) { data[j + d] = data[j]; } data[j + d] = tmp; } } } } /* * 打印输出数组中的数据 */ private void print(int[] data) { for (int i = 0; i < data.length; i++) { System.out.print(data[i] + "\t"); } System.out.println(); } }
三种插入排序之间的比较:
1. 直接插入排序: 稳定排序,在数列相对有序的时候比二分插入块。
2. 二分插入排序:稳定排序,当n较大时,对无序数列排序比直接插入要快。
3. 希尔排序:改进的直接插入算法,速度快,但不是稳定排序。
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原文地址:http://my.oschina.net/xiaoxishan/blog/375745