演算法與資料結構系列 ( 五 ) - 插入排序法改進- Insert Sort

前言

可能按照 博文的小夥伴 已經發現了一個問題了，就是在特定情況下。
插入排序 竟然比 選擇排序 的效能還要差。
大家不妨想一下，為什麼？
下面我們找幾個點進行優化

優化一哈

• 我們在 第二次迴圈 的時候
• 我們其實是可以把 判斷語句 放入到 迴圈表示式 當中

  /**
  * 插入排序操作方法  - for
  * @param $sort
  * @param $n
  * @return mixed
  */
  function get_insertion_sort_for_simple($sort,$n){
    /** 將資料迴圈一次 */
    for ($i = 0; $i < $n; $i++ ){
        /** 將前面資料進行迴圈,並且帶上判斷的表示式*/
        /** 把 判斷語句 放入到 迴圈表示式 當中 */
        for($j = $i;$j > 0 && $sort[$j] < $sort[$j - 1]; $j--){
            $val = $sort[$j];
            $sort[$j] = $sort[$j - 1];
            $sort[$j - 1] = $val;
        }
    }
    return $sort;
  }

執行後的懵逼

• 然後，大家發現 哦豁
• 這樣修改，有一定的優化程度，但是效果並不明顯
• 然後大家再想想，我們每次進行 位置交換 的時候，是不是需要進行一個以下操作
• 把需要 修改位置 的值，先賦值給一個 新的變數

    $val = $sort[$j];

• 再把 交換位置 的值賦值到 修改位置

    $sort[$j] = $sort[$j - 1];

• 再把 新的變數，放入到 交換位置

  $sort[$j - 1] = $val;

• 一直這樣迴圈反覆的交換，需要的時間，其實是比 上面? 改 表示式 好使的
• 因為我們每次交換，那必然是 三次賦值
• 那麼我們就有了以下思路

插入排序優化版，先簡單瞭解一下思路

• 首先我們有這麼一段資料，我們需要將他們重新整合有序
  | 7 | 2 | 1 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |

第一次排序

• 此時我們並不會去移動 7，7已然有序
  | 7 | 2 | 1 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |

第二次排序

• 我們繼續檢視數字座標 1 的數字
• 這次我們不直接和前面的 7 進行對比交換了
• 我們直接先把 2 複製出來一份，儲存成新的變數
• 然後我們再進行一個對比
• 顯然 2 比 7 小，我們就將 7 放在之前 2 的位置
• 然後我們再對比陣列座標 0 的數字，但是此時已經是座標0，所以我們直接放入即可
  | 2 | 7 | 1 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |

第三次排序

• 我們繼續檢視數字座標 2 的數字
• 我們還是先把 2 複製出來一份，儲存成新的變數，再進行對比
• 顯然 1 比 7小，我們就將 7 放在之前 1 的位置
• 然後再拿 1 和 2 對比，1 比 2 小，我們就將 2 放在之前 7 的位置
• 此時已經是座標0，所以我們直接放入即可
  | 1 | 2 | 7 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |

第四次排序

• 我們繼續檢視數字座標 3 的數字
• 我們還是先把 5 複製出來一份，儲存成新的變數，再進行對比
• 顯然 5 比 7小，我們就將 7 放在之前 5 的位置
• 然後再拿 5 和 2 對比，5 比 2 大，我們就會跳出迴圈，然後放入即可

TimAutumnWind （轉載請註明出處 learnku.com/users/48310）

此後一直以此類推，直至到底

實現一下程式碼 - while

• 時間和效能記錄，可以參照章節中的 選擇排序
• 以後會直接實現程式碼

  /**
  * 插入排序操作方法  - while
  * @param $sort
  * @param $n
  * @return mixed
  */
  function get_insertion_sort_while_better($sort,$n){
    $i = 0;
    while ( $i < $n ){
        $j = $i;
        /** 拷貝複製一份 */
        $e = $sort[$i];
        while($j > 0 && $sort[$j - 1] > $e){
            /** 將位置交出，往後挪一個位置 */
            $sort[$j] = $sort[$j - 1];
            $j--;
        }
        /** 跳出迴圈後，放入歸位 */
        $sort[$j] = $e;
        $i++;
    }
    return $sort;
  }

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