查詢與排序04,插入排序

Darren Ji發表於2014-07-29

在選擇排序中,從第一個元素開始,依次遍歷陣列中的元素,找出當前遍歷元素之後的最小元素,與當前遍歷元素交換位置,依此類推,是一種由前往後的排序。而在插入排序中,從第二個元素開始,依次遍歷陣列中的元素,把當前遍歷元素與之前的元素進行比較,並插入到之前的某個位置,是一種由後往前的排序。

 

自定義一個類,裡面維護著一個int[]型別陣列,通過建構函式定義陣列長度並初始化,並提供了列印和插入排序的相關方法。

    public class MyArray
    {
        private static int[] arr;
        private static Random r = new Random();
        public MyArray(int size)
        {
            arr = new int[size];
            for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
            {
                arr[i] = r.Next(10, 100);
            }
        }
        //插入排序
        public void Sort()
        {
            int insert;
            for (int i = 1; i < arr.Length; i++) //從第二個元素開始遍歷
            {
                insert = arr[i];//把當前遍歷元素視為插入元素,放到臨時變數insert中
                int moveItem = i;//movieItem可以理解為一個動態索引,初始位置在當前遍歷元素的索引
                while (moveItem > 0 && arr[moveItem -1] > insert) //如果前面一個元素比插入元素大
                {
                    arr[moveItem] = arr[moveItem - 1];//那就把前面這個元素賦值給後面位置,相當於往後移一位
                    moveItem--;//再把動態索引位置向前移動一位
                }
                arr[moveItem] = insert;
                Print();
            }
        }
        //列印陣列元素
        public void Print()
        {
            foreach (var item in arr)
            {
                Console.Write(item + " ");
            }
            Console.WriteLine();
        }
    }
以上,大致過程是:從陣列中第二個元素開始,先把當前遍歷元素賦值給一個臨時變數,比如說是insert,insert這個變數肯定要插入到當前遍歷元素之前的某個位置,如何確定插入位置呢?假設用moveItem變數表示最終要插入的索引位置,先把當前遍歷元素的索引賦值給moveItem,如果moveItem-1位置上的元素大於insert,那就把moveItem-1位置上的元素向後移動一位,並把moveItem-1位置的索引賦值給moveItem,insert是要插入到當前的這個moveItem位置嗎?不一定。再繼續拿當前moveItem位置的前面一個位置上的元素與insert比較,只要是比insert大,就把該位置上的元素向後移動一位,並重新設定moveItem的值,直到停止迴圈。此時moveItem的值就是insert需要插入的位置。

 

客戶端呼叫。

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            MyArray myArray = new MyArray(8);
            Console.WriteLine("排序前:");
            myArray.Print();
            Console.WriteLine("排序後:");
            myArray.Sort();
            Console.ReadKey();
        }
    }

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對於插入排序,當依次遍歷陣列元素時,進行了n-1次迭代,當把第二個元素插入到之前某個位置時進行了1次迭代,當把第三個元素插入到之前某個位置時進行了2次迭代......第n個元素進行了n-1次迭代,以時間複雜度來說,忽略小項和常數項,插入排序基本上是一個平方階,寫成O(n²)。 

 

“查詢與排序”系列包括:

查詢與排序01,線性查詢,時間複雜度,演算法

查詢與排序02,折半查詢

查詢與排序03,選擇排序

查詢與排序04,插入排序

查詢與排序05,氣泡排序

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