数据结构之插入排序(直插,折半插，2路插)—参考整理严蔚敏数据结构

#include<iostream>
using namespace std;
#define EQ(a,b) ((a)==(b))
#define LT(a,b) ((a)<(b))
#define LQ(a,b) ((a)<=(b))
#define MAXSIZE 20 // 一个用作示例的小顺序表的最大长度
typedef int InfoType; // 定义其它数据项的类型
typedef int KeyType; // 定义关键字类型为整型
typedef struct RedType // 记录类型
{
	KeyType key; // 关键字项
	InfoType otherinfo; // 其它数据项，具体类型在主程中定义
}RedType;
typedef struct SqList // 顺序表类型
{
	RedType r[MAXSIZE + 1]; // r[0]闲置或用作哨兵单元
	int length; // 顺序表长度
}SqList;

void InsertSort(SqList &L)
{ // 对顺序表L作直接插入排序
	int i, j;
	for (i = 2; i <= L.length; ++i)
	{
		if LT(L.r[i].key, L.r[i - 1].key) // "<",需将L.r[i]插入有序子表
		{
			L.r[0] = L.r[i]; // 复制为哨兵
			for (j = i - 1; LT(L.r[0].key, L.r[j].key); --j)
				L.r[j + 1] = L.r[j]; // 记录后移
			L.r[j + 1] = L.r[0]; // 插入到正确位置
		}
	}
}

void BInsertSort(SqList &L)
{ // 对顺序表L作折半插入排序
	int i, j, m, low, high;
	for (i = 2; i <= L.length; ++i)
	{
		L.r[0] = L.r[i]; // 将L.r[i]暂存到L.r[0]
		low = 1;
		high = i - 1;
		while (low <= high)
		{ // 在无序序列(r[low..high])中折半查找有序插入的位置
			m = (low + high) / 2; // 折半
			if LT(L.r[0].key, L.r[m].key)
				high = m - 1; // 插入点在低半区
			else
				low = m + 1; // 插入点在高半区
		}
		for (j = i - 1; j >= high + 1; --j)
			L.r[j + 1] = L.r[j]; // 记录后移
		L.r[high + 1] = L.r[0]; // 插入。or L.r[high+1]=L.r[0]
	}
}

void P2_InsertSort(SqList &L)
{ // 2_路插入排序
	int i, j, first, final;
	RedType *d;
	d = new RedType[L.length]; // 生成L.length个记录的临时空间
	d[0] = L.r[1]; // 设L的第1个记录为d中排好序的记录(在位置[0])
	first = final = 0; // first、final分别指示d中排好序的记录的第1个和最后1个记录的位置
	for (i = 2; i <= L.length; ++i)
	{ // 依次将L的第2个～最后1个记录插入d中
		if (L.r[i].key<d[first].key)
		{ // 待插记录小于d中最小值，插到d[first]之前(不需移动d数组的元素)
			first = (first - 1 + L.length) % L.length; // 设d为循环向量
			d[first] = L.r[i];
		}
		else if (L.r[i].key>d[final].key)
		{ // 待插记录大于d中最大值，插到d[final]之后(不需移动d数组的元素)
			final = final + 1;
			d[final] = L.r[i];
		}
		else
		{ // 待插记录大于d中最小值，小于d中最大值，插到d的中间(需要移动d数组的元素)
			j = final++; // 移动d的尾部元素以便按序插入记录
			while (L.r[i].key<d[j].key)
			{
				d[(j + 1) % L.length] = d[j];
				j = (j - 1 + L.length) % L.length;
			}
			d[j + 1] = L.r[i];
		}
	}
	for (i = 1; i <= L.length; i++) // 把d赋给L.r
		L.r[i] = d[(i + first - 1) % L.length]; // 线性关系
}

void print(SqList L)
{
	int i;
	for (i = 1; i <= L.length; i++)
		printf("(%d,%d)", L.r[i].key, L.r[i].otherinfo);
	printf("\n");
}

#define N 8
void main()
{
	RedType d[N] = { { 49, 1 }, { 38, 2 }, { 65, 3 }, { 97, 4 }, { 76, 5 }, { 13, 6 }, { 27, 7 }, { 49, 8 } };
	SqList l1, l2, l3;
	int i;
	for (i = 0; i<N; i++) // 给l1.r赋值
		l1.r[i + 1] = d[i];
	l1.length = N;
	l2 = l3 = l1; // 复制顺序表l2、l3与l1相同
	printf("排序前:\n");
	print(l1);
	InsertSort(l1);
	printf("直接插入排序后:\n");
	print(l1);
	BInsertSort(l2);
	printf("折半插入排序后:\n");
	print(l2);
	P2_InsertSort(l3);
	printf("2_路插入排序后:\n");
	print(l3);
}


//顺序表插入排序