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《数据结构与算法分析——C语言描述》机械工业出版社,原书第2版,7.2节
插入排序的时间复杂度为O(N2),经过排序后数据从小到大排列。
生成一个随机排列的测试数组test_array用于测试。
1、从test_array[1]开始往后处理;
2、假设正在处理test_array[k],此时test_array[0]~test_array[k-1]已经从小到大排好序;
3、使用临时变量tmp来实现一个“前滤”的策略,可以避免交换操作;
4、将test_array[k]的指保存在tmp中;
5、从test_array[k]开始往前比较(k-1, …, 0),如果test_array[m]>tmp,则将test_array[m]的值放到test_array[m+1];否则将tmp插入到test_array[m+1]。
插入排序:
1 void InsertSort(int array[], int n) 2 { 3 int i, j; 4 int tmp; 5 6 for (i = 1; i < n; i++) 7 { 8 tmp = array[i]; 9 10 for (j = i; j > 0 && array[j - 1] > tmp; j--) { 11 array[j] = array[j - 1]; 12 } 13 array[j] = tmp; 14 } 15 }
完整代码:
1 #include <iostream> 2 #include <ctime> 3 4 using namespace std; 5 6 #define random(x) (rand()%x) 7 #define ARRAY_LENTH 10 8 9 void InsertSort(int array[], int n) 10 { 11 int i, j; 12 int tmp; 13 14 for (i = 1; i < n; i++) 15 { 16 tmp = array[i]; 17 18 for (j = i; j > 0 && array[j - 1] > tmp; j--) { 19 array[j] = array[j - 1]; 20 } 21 array[j] = tmp; 22 } 23 } 24 25 int main() { 26 int test_array[ARRAY_LENTH]; 27 int i, N = ARRAY_LENTH; 28 clock_t start_time, stop_time; 29 30 for (i = 0; i < N; i++) { 31 test_array[i] = random(N); 32 } 33 34 cout << "raw : "; 35 for (i = 0; i < N; i++) { 36 cout << test_array[i] << " "; 37 } 38 cout << endl; 39 40 start_time = clock(); 41 42 InsertSort(test_array, N); 43 44 stop_time = clock(); 45 46 cout << "sort: " ; 47 for (i = 0; i < N; i++) { 48 cout << test_array[i] << " "; 49 } 50 cout << endl; 51 52 cout << "InsertSort(" << N << ")..." << endl; 53 cout << "total time used: "; 54 cout << (double)(stop_time - start_time) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl; 55 56 system("pause"); 57 58 return 0; 59 }
测试结果
N = 10
raw : 1 7 4 0 9 4 8 8 2 4 sort: 0 1 2 4 4 4 7 8 8 9 InsertSort(10)... total time used: 0s
N = 100
raw : 41 67 34 0 69 24 78 58 62 64 5 45 81 27 61 91 95 42 27 36 91 4 2 53 92 82 21 16 18 95 47 26 71 38 69 12 67 99 35 94 3 11 22 33 73 64 41 11 53 68 47 44 62 57 37 59 23 41 29 78 16 35 90 42 88 6 40 42 64 48 46 5 90 29 70 50 6 1 93 48 29 23 84 54 56 40 66 76 31 8 44 39 26 23 37 38 18 82 29 41 sort: 0 1 2 3 4 5 5 6 6 8 11 11 12 16 16 18 18 21 22 23 23 23 24 26 26 27 27 29 29 29 29 31 33 34 35 35 36 37 37 38 38 39 40 40 41 41 41 41 42 42 42 44 44 45 46 47 47 48 48 50 53 53 54 56 57 58 59 61 62 62 64 64 64 66 67 67 68 69 69 70 71 73 76 78 78 81 82 82 84 88 90 90 91 91 92 93 94 95 95 99 InsertSort(100)... total time used: 0s
N = 1000
InsertSort(1000)... total time used: 0.001s
N = 10000
InsertSort(10000)... total time used: 0.056s
N = 100000
1 InsertSort(100000)... 2 total time used: 5.542s