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数据结构--插入排序及衍生出的希尔排序(复习)

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数据结构--插入排序及衍生出的希尔排序(复习)

1,插入排序:插入排序之所以叫插入排序,是根据其排序特点来命名的。在插入排序的过程中,在整个待排序的数组内,具有从小到大顺序的元素个数从前向后逐次增加。每一次新的排序开始前,紧跟在已经排好序的小数组后面的第一个元素就会从后向前分别和小数组中的元素比较,如果该元素比数组中的一个元素小,那该元素的最终位置就应该在比它大的那个元素之前,继续向前比较,直到遇到第一个比它小的元素为止。只要该元素比某一个元素大,那这个元素就比前面的元素都要大,因为这个小数组之前就是排好序的了。最终这个元素所在的位置就是第一个比它小的元素后面。新的元素插入到了已经排好序的小数组中,并且随着循环的继续,这种插入还会不断继续下去,直到数组中的每一个元素都加入到了这个小数组中。这就是为什么插入排序被称作是插入排序。

void InsertSort(int* a, int n)
{
	assert(a);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < n - 1; i++)//刚开始没有进行循环的时候,就可以把当前的第一个元素当成是一个已经在排好序的小数组中的元素,毕竟
		//一个元素肯定是有序的,这时排好序的小数组中已经有了一个元素了。每进行一次新的排序,排好序的小数组中都会多一个元素,依此类推,
		//进行n-1次排序,就可以把n个元素完全排好序
	{
		int end = i;
		int tmp = a[end + 1];
		if (a[end] > tmp&&end>=0)//经过了k次循环之后,在已经排好序的数组中就会有k个元素,而end就代表这个排好序的小数组中最后一个
		//元素的下标,而新的,准备插入到这个小数组中的新元素就会一个一个的和小数组中的元素比较,直到找到自己的位置
		{
			a[end + 1] = a[end];
			end--;
		}
		a[end + 1] = tmp;
	}
}

2,希尔排序:希尔排序本质上是插入排序的推广, 由于当待排序数组基本有序时,插入排序的效率会大大提高,因此可以在正式进行排序之前先对数组进行有序化的处理。具体做法就是将间隔为一定值的元素划分到一组,并将划分出的几组分别排序。由于插入排序的时间效率为n的平方,因此当n较小时,其所花费的时间会大大减小,因此虽然多分了几组,但是各个组排序所花的时间综合其实是大大减少的。通过预处理的方式将数组进行处理后,再进行插入排序,效率就会高很多。

void ShellSort(int* a, int n)
{
	assert(a);
	int gap = n;
	while (gap > 1)
	{
		gap = gap / 2;
		for (i = 0; i < n - 1; i ++)//这里进行了一个巧妙的处理,原本需要两个嵌套的for循环才能完成的操作在一个循环中就能解决。
			//虽然i是从0到n一个一个遍历的,但是在循环中真正进行比较的却不是i和i+1,而是i和i+gap,这样就能达到被分在一组的元素
			//自己和自己组的成员相比较,交换的目的
		{
			int end = i;
			int tmp = a[end + gap];
			while (end >= 0 && a[end] > tmp)
			{
				a[end + gap] = a[end];
				end -= gap;
			}
			a[end + gap] = tmp;
		}
	}
}

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