目录
直接插入排序:
基本思路
图解过程
代码
复杂度分析
希尔排序
基本思想
图解过程
代码
复杂度分析
总结
参赛话题:学习笔记
直接插入排序:
基本思路
直接插入排序的工作方式像许多人排序一手扑克牌。开始时,我们的左手为空并且桌子上的牌面向下。然后,我们每次从桌子上拿走一张牌并将它插入左手中正确的位置。为了找到一张牌的正确位置,我们从右到左将它与已在手中的每张牌进行比较。拿在左手上的牌总是排序好的,原来这些牌是桌子上牌堆中顶部的牌
图解过程
代码:
public static void directInsertion(int[] array) {
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
int temp = array[i];
int j = i - 1;
for (; j >= 0; j--) {
if(array[j] > temp) {
array[j + 1] = array[j];
array[j] = temp;
} else {
break;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {9,2,3,1,4,2,6,3,8};
directInsertion(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
复杂度分析
时间复杂度:
- 最优情况:有序序列——O(n);
- 最坏情况:逆序序列——O(N^2);
因此,当数据量较少时,且顺序基本趋于有序时,直接插入排序是效率最高的;
空间复杂度:O(1)
希尔排序
希尔排序(Shell's Sort)是插入排序的一种又称“缩小增量排序”,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。该方法因 D.L.Shell 于 1959 年提出而得名。
基本思想
希尔排序属于插入类排序,是将整个有序序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序,每进行一次排序后就缩小分组间距;
图解过程
代码:
既然我们已经知道希尔排序也就是分组后的直接插入排序,因此其代码只需要在直接插入的基础上变化即可:
public static void shellSort(int[] array) {
int gap = array.length / 2;
while(gap > 0) {
for (int i = gap; i < array.length; i++) {
int temp = array[i];
int j = i - gap;
for (; j >= 0; j -= gap) {
if (array[j] > temp) {
array[j + gap] = array[j];
array[j] = temp;
} else {
break;
}
}
}
gap /= 2;
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {9,2,3,1,4,2,6,3,8};
shellSort(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
复杂度分析:
由于我们的分组是可以任意取的,因此希尔排序的时间复杂度是很难确定的,参考如下:
《数据结构(C语言版)》--- 严蔚敏:
《数据结构-用面向对象方法与C++描述》--- 殷人昆
如果按照殷人昆的分法:时间复杂度的区间近似为:到;
总结:
跳跃分组,尽量把大的数据放在后面,小的数据放在前面,对于长度越长的序列,跨度要大;对于长度越小的序列,跨度要小,最后一次排序就用直接插入排序即可(利用了直接插入堆接近有序序列效率高的优点);