插入排序
插入排序(Insertion Sort)是一种简单直观的排序方法,插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需要O(1)的额外空间的排序),因而在从后向前扫描的过程中,需要反复把已排序的元素逐步向后挪位,为新元素提供插入空间。
算法描述
一般来说,插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下:
- 从第一个元素开始,该元素可以被认为已经被排序
- 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描
- 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置
- 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或等于新元素的位置
- 将新元素插入到该位置后
- 重复步骤2~5
用图可以清楚的描述如下:
注:图片出处,维基百科插入排序词条
C语言实现示例
1 void insertion_sort(int array[], int first, int last){ 2 int i, j, temp; 3 for (i = first+1; i <= last; ++i){ 4 temp = array[i]; 5 for (j = i - 1; j >=first && array[j] > temp; j--){ 6 array[j+1] = array[j]; 7 } 8 array[j+1] = temp; 9 } 10 }
算法复杂度
如果目标是升序排列,那么采用插入排序存在最好情况和最坏情况。最好情况就是,序列已经是升序排列了,这种情况下,需要进行的比较操作需(n-1)次即可。最坏的情况就是,序列是降序排列,那么此时需要比较共有n(n-1)/2次。插入排序的赋值操作是比较操作的次数减去(n-1)次。平均来说插入排序算法复杂度为O(n2)。因而,插入排序不适合对于数据量比较大的排序应用。