插入排序 C++版

一、插入排序

1、插入排序

是先比较前两个数据,如果第1个数比第2个数大则交换,然后再让第3个数和前2个数比较,选择合适的位置放置,最后的结果是从小到大排序。每次都是把第i个位置上的数和前面i-1个数比较。

2、优缺点

优点:1、能够识别出数组是否有序,有序时不再进行排序。
缺点:1、所有比插入数据项大的元素都要移动.2、有些在合适位置上的元素可能移动后又被移动回来。
算法复杂度:O(n~n^2) 空间复杂度:O(n)+辅助变量空间

二、测试代码

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

/************************
插入排序:是先比较前两个数据,如果第1个数比第2个数大则交换,然后再让第3个数和前2个数比较,
选择合适的位置放置,最后的结果是从小到大排序。每次都是把第i个位置上的数和前面i-1个数比较。
优点:1、能够识别出数组是否有序,有序时不再进行排序。
缺点:1、所有比插入数据项大的元素都要移动.2、有些在合适位置上的元素可能移动后又被移动回来。
算法复杂度:O(n~n^2) 空间复杂度:O(n)+辅助变量空间
*************************/

// 实现方法一
template<typename T>
void insertSort1(T data[], int n)
{
    for(int i=1,j; i<n; i++) // 如果只有一个元素的话则数据就是已经排好序的,所以从位置1开始而不是从位置0开始
    {
        T temp = data[i];
        for(j=i; j>0&&temp<data[j-1]; j--)
        {
            data[j] = data[j-1];
        }
        data[j] = temp;// 把要插入到元素放到合适的位置上
    }
}

// 实现方法二
template<typename T>
void insertSort2(T data[],int n)
{
    for(int i=1; i<n; i++)
    {
        for(int j=i; j>0; j--)
        {
            if(data[j]<data[j-1])
            {
                T temp = data[j];
                data[j] = data[j-1];
                data[j-1] = temp;
            }
        }
    }
}

// 实现方法三
template<typename T>
void insertSort3(vector<T> &data)
{
    for(int i=1; i<data.size(); i++)
    {
        for(int j=i; j>0; j--)
        {
            if(data[j]<data[j-1])
            {
                T temp = data[j];
                data[j] = data[j-1];
                data[j-1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int tempArr[] = {0,4,3,5,6,7,9,8,2,1};
    int arrSize = sizeof(tempArr)/sizeof(tempArr[0]);
    cout << "arrSize=" << arrSize << endl;
    // insertSort test
    // insertSort1(tempArr,arrSize);
    // insertSort2(tempArr,arrSize);
    vector<int> tempVec(tempArr,tempArr+arrSize);// 使用数组初始化vector
    insertSort3(tempVec);
    cout << "===========insertSort tempArr==========" << endl;
    for(int i=0; i<arrSize; i++)
    {
        cout << tempArr[i] << endl;
    }
    cout << "============insertSort tempVec==========" << endl;
    for(auto iter:tempVec)
    {
        cout << iter << endl;
    }
    cout << "hello world" << endl;
}

三、测试结果

在这里插入图片描述

### C++插入排序的实现 在 C++ 中,插入排序可以通过遍历数组并将每个元素插入到之前已排序部分中的适当位置来完成。以下是基于给定资料的一个典型实现方式: ```cpp void insertionSort(int arr[], int n) { for (int i = 1; i < n; i++) { int key = arr[i]; int j = i - 1; // 将当前元素与之前的元素比较,并移动较大的元素 while (j >= 0 && arr[j] > key) { arr[j + 1] = arr[j]; j--; } // 插入当前元素到正确的位置 arr[j + 1] = key; } } ``` 这段代码展示了如何使用 `for` 循环迭代整个列表,并利用内部的 `while` 循环将新项放置在其应有的地方[^1]。 另一种方法是在处理过程中引入所谓的“哨兵”,这可以简化边界条件下的逻辑判断: ```cpp void InsertSort(int *A, int n) { for (int i = 2; i < n; i++) if (A[i] < A[i - 1]) { A[0] = A[i]; // 使用第一个位置作为临时存储空间 int k = i - 1; while (A[0] < A[k]) A[k + 1] = A[k--]; A[k + 1] = A[0]; } } ``` 这里采用了一个额外的技术——设置一个虚拟的第一个元素(即所谓“哨兵”),使得当遇到需要调整顺序的情况时可以直接覆盖掉这个占位符而不会丢失任何实际的数据值[^2]。 无论是哪种本,核心概念都是相同的:每次选取一个新的记录加入到现有的有序子集中去,直至所有的输入都被处理过为止[^3]。 #### 关键特性说明 - **时间复杂度**:平均情况下 O(n²),最坏情况也是 O(n²)[^4]。 - **稳定性**:保持相等关键字相对次序不变,因此它是稳定的排序算法之一。 - **适用场景**:适合于小规模数据集或是几乎已经是排好序的情况下应用。
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