第十六周项目1—直接插入排序 折半插入排序

/*  
* Copyright (c)2016,烟台大学计算机与控制工程学院  
* All rights reserved.  
* 文件名称：项目1-1.cbp  
* 作    者：天意
* 完成日期：2016年12月15日  
* 版 本 号：v1.0  
  
* 问题描述： 验证直接插入排序 
  
* 输入描述：无  
* 程序输出：测试数据  
*/    

直接插入排序：

#include <stdio.h>  
#define MaxSize 20  
typedef int KeyType;    //定义关键字类型  
typedef char InfoType[10];  
typedef struct          //记录类型  
{  
    KeyType key;        //关键字项  
    InfoType data;      //其他数据项,类型为InfoType  
} RecType;              //排序的记录类型定义  
  
void InsertSort(RecType R[],int n) //对R[0..n-1]按递增有序进行直接插入排序  
{  
    int i,j;  
    RecType tmp;  
    for (i=1; i<n; i++)  
    {  
        tmp=R[i];  
        j=i-1;            //从右向左在有序区R[0..i-1]中找R[i]的插入位置  
        while (j>=0 && tmp.key<R[j].key)  
        {  
            R[j+1]=R[j]; //将关键字大于R[i].key的记录后移  
            j--;  
        }  
        R[j+1]=tmp;      //在j+1处插入R[i]  
    }  
}  
  
int main()  
{  
    int i,n=10;  
    RecType R[MaxSize];  
    KeyType a[]= {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};  
    for (i=0; i<n; i++)  
        R[i].key=a[i];  
    printf("排序前:");  
    for (i=0; i<n; i++)  
        printf("%d ",R[i].key);  
    printf("\n");  
    InsertSort(R,n);  
    printf("排序后:");  
    for (i=0; i<n; i++)  
        printf("%d ",R[i].key);  
    printf("\n");  
    return 0;  
}  

运行结果：

显示直接插入排序过程：

#include <stdio.h>  
#define MaxSize 20  
typedef int KeyType;    //定义关键字类型  
typedef char InfoType[10];  
typedef struct          //记录类型  
{  
    KeyType key;        //关键字项  
    InfoType data;      //其他数据项,类型为InfoType  
} RecType;              //排序的记录类型定义  
  
void InsertSort(RecType R[],int n) //对R[0..n-1]按递增有序进行直接插入排序  
{  
    int i,j,k;  
    RecType tmp;  
    for (i=1; i<n; i++)  
    {  
        tmp=R[i];  
        j=i-1;            //从右向左在有序区R[0..i-1]中找R[i]的插入位置  
        while (j>=0 && tmp.key<R[j].key)  
        {  
            R[j+1]=R[j]; //将关键字大于R[i].key的记录后移  
            j--;  
        }  
        R[j+1]=tmp;      //在j+1处插入R[i]  
        printf("i=%d: ",i);  
        for (k=0; k<n; k++)  
            printf("%d ",R[k].key);  
        printf("\n");  
    }  
}  
  
int main()  
{  
    int i,n=10;  
    RecType R[MaxSize];  
    KeyType a[]= {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};  
    for (i=0; i<n; i++)  
        R[i].key=a[i];  
    printf("排序前:");  
    for (i=0; i<n; i++)  
        printf("%d ",R[i].key);  
    printf("\n");  
    InsertSort(R,n);  
    printf("排序后:");  
    for (i=0; i<n; i++)  
        printf("%d ",R[i].key);  
    printf("\n");  
    return 0;  
}  

运行结果：

知识点总结：

第一趟比较前两个数，然后把第二个数按大小插入到有序表中； 第二趟把第三个数据与前两个数从后向前扫描，把第三个数按大小插入到有序表中；依次进行下去，进行了(n-1)趟扫描以后就完成了整个排序过程。

折半插入排序：

#include <stdio.h>  
#define MaxSize 20  
typedef int KeyType;    //定义关键字类型  
typedef char InfoType[10];  
typedef struct          //记录类型  
{  
    KeyType key;        //关键字项  
    InfoType data;      //其他数据项,类型为InfoType  
} RecType;              //排序的记录类型定义  
  
void InsertSort1(RecType R[],int n) //对R[0..n-1]按递增有序进行直接插入排序  
{  
    int i,j,low,high,mid;  
    RecType tmp;  
    for (i=1; i<n; i++)  
    {  
        tmp=R[i];  
        low=0;  
        high=i-1;  
        while (low<=high)  
        {  
            mid=(low+high)/2;  
            if (tmp.key<R[mid].key)  
                high=mid-1;  
            else  
                low=mid+1;  
        }  
        for (j=i-1; j>=high+1; j--)  
            R[j+1]=R[j];  
        R[high+1]=tmp;  
    }  
}  
int main()  
{  
    int i,n=10;  
    RecType R[MaxSize];  
    KeyType a[]= {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};  
    for (i=0; i<n; i++)  
        R[i].key=a[i];  
    printf("排序前:");  
    for (i=0; i<n; i++)  
        printf("%d ",R[i].key);  
    printf("\n");  
    InsertSort1(R,n);  
    printf("排序后:");  
    for (i=0; i<n; i++)  
        printf("%d ",R[i].key);  
    printf("\n");  
    return 0;  
}  

运行结果：

知识点总结：

折半插入排序（binary insertion sort）是对插入排序算法的一种改进，在将一个新元素插入已排好序的数组的过程中，寻找插入点时，将待插入区域的首元素设置为a[low]，末元素设置为a[high]，则轮比较时将待插入元素与a[m]，其中m=(low+high)/2相比较,如果比参考元素小，则选择a[low]到a[m-1]为新的插入区域(即high=m-1)，否则选择a[m+1]到a[high]为新的插入区域（即low=m+1），如此直至low<=high不成立，即将此位置之后所有元素后移一位，并将新元素插入a[high+1]。