从插入排序到希尔排序

从插入排序到希尔排序

插入排序

原理

插入排序是一种简单直观的排序算法，其基本思想是通过将每个元素逐个插入到已排序的部分中，逐步构建一个有序序列。

操作步骤

1. 初始化：将第 1 个元素视为已经有序的部分（初始时长度为 1）。

2. 遍历数组：从第 2 个元素开始，依次将其视为待插入的“新”元素。

3. 查找位置：在已排序部分中找到该元素的正确位置，并将其插入到适当的位置。

• 从已排序部分的末尾向前查找，找到第 1 个小（大）于等于 arr[i] 的元素位置。

• 将 arr[i] 插入到该位置之后。

重复步骤：直到所有元素都处理完毕。

排序过程

• 默认[ 3 ]视为有序部分。

• 第 1 轮遍历排序 8，将其插入 3 前面，并将 [ 8 3 ] 视为有序部分。

• 第 2 轮遍历排序 5，将其插入 8 后面，并将 [ 8 5 3 ] 视为有序部分。

• 第 3 轮遍历排序 1，将其插入 3 后面，并将 [ 8 5 3 1 ] 视为有序部分。

• 第 4 轮遍历排序 2，将其插入 3 后面，并将 [ 8 5 3 2 1] 视为有序部分。

• 第 5 轮遍历排序 6，将其插入 8 后面，并将 [ 8 6 5 3 2 1 ] 视为有序部分。

• 第 6 轮遍历排序 9，将其插入 8 前面，并将 [ 9 8 6 5 3 2 1 ] 视为有序部分。

• 第 7 轮遍历排序 7，将其插入 8 后面，并将 [ 9 8 7 6 5 3 2 1 ] 视为有序部分。

代码实现

/**
 * @ 简单插入排序
 * @ arr - 待排序的数组     num - 数组元素个数
 * @ 要求从大到小排序数据
 * */ 
void simple_insertion_sort(int *arr, int num)
{
    int i, j, tmp;

    for (i=1; i<num; i++) {
        j = i - 1;      /* 有序部分最后一个索引 */
        tmp = arr[i];   /* 当前待插入的元素 */

        /* 1. 若插入数据比有序部分最后一个元素还小，无需处理 */
        if (arr[j] >= tmp) {
            continue;
        }

        /* 2. 查找带插入数据位置，并后移数据腾出位置 */
        while (j >= 0) {          
            if (arr[j] >= tmp)
                break;

            arr[j+1] = arr[j];
            j--;
        }

        /* 3. 插入到正确位置 */
        arr[j+1] = tmp;
    }
}

技术点