(数据结构与算法)插入排序和希尔排序
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2022-03-12 15:38:40
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1. 插入排序
插入排序(Insertion Sorting)的基本思想是:把n个待排序的元素看成一个有序表和一个无序表,开始时有序表中只包含一个元素,无序表中包含有n-1个元素,排序过程中每次从无序表中取出第一个元素, 把它的排序码依次与有序表元素的排序码进行比较,将它插入到有序表中的适当位置,使之成为新的有序表。
代码演示
package com.zh.data_structures.sort;
import java.util.Arrays;
public class InsertSort {
//插入排序,将第一个数和其他数分为一个有序表和无序表,每一次从无序表中插入一个元素到有序表
public static void main(String[] args) {
int arr[] ={5,1,4,3,7};
System.out.println("排序前");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
insertSort(arr);
System.out.println("排序后");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void insertSort(int[] arr){
//插入元素值
int insertVal = 0;
//插入元素前一个的下标
int insertIndex = 0;
for (int i = 1; i <arr.length ; i++) {
//保存插入元素值
insertVal = arr[i];
insertIndex = i - 1;
//当下标未越界,且插入值小于插入元素前一个的值(有序表中)时,将arr[insertIndex]后移
while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]){
arr[insertIndex+1] = arr[insertIndex];
insertIndex --;
}
//当退出while循环时,说明插入位置找到,insertIndex+1
if (insertIndex+1!=i){//判断是否需要赋值
//insertIndex+1就是插入元素的下标
arr[insertIndex+1] = insertVal;
}
System.out.println("第"+i+"轮排序结果为"+Arrays.toString(arr));
}
}
}
2. 希尔排序
插入排序存在一定的问题,当需要插入的元素较小时,后移的次数明显增多,对效率有影响。希尔排序解决了这个问题。
基本思想
希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组, 算法便终止。
代码实现
package com.zh.data_structures.sort;
import java.util.Arrays;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {8,9,1,7,2,3,5,4,6,0};
System.out.println("排序前");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
shellSort(arr);
System.out.println("排序后");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
//交换法
public static void shellSort(int[] arr){
//计数
int count = 0;
//增量gap,并逐步的缩小增量
for (int gap = arr.length/2; gap>0 ; gap /= 2) {
//从第gap个元素,逐个对其所在的组进行直接插入排序
for (int i = gap; i <arr.length ; i++) {
int j = i;
int temp = arr[j];
if (temp < arr[j-gap]) {
//如果当前元素小于对应位置元素,则移动
while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) {
//移动
arr[j] = arr[j - gap];
j -= gap;
}
//当退出while循环时,就给temp找到了插入的位置
arr[j] = temp;
}
}
System.out.println("第"+(++count)+"轮排序结果为"+Arrays.toString(arr));
}
}
}
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