排序算法之插入排序

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插入排序 插入排序的思想非常简单,生活中有一个很常见的场景:在打扑克牌时,我们一边抓牌一边给扑克牌排序,每次摸一张牌,就将它插入手上已有的牌中合适的位置,逐渐完成整个排序。

插入排序有两种写法:

交换法:在新数字插入过程中,不断与前面的数字交换,直到找到自己合适的位置。 移动法:在新数字插入过程中,与前面的数字不断比较,前面的数字不断向后挪出位置,当新数字找到自己的位置后,插入一次即可。 交换法插入排序 不打牌的好孩纸直接看代码:

function insert_sort(arr){
    for(let i=1;i<arr.length;i++){
        let j=i;
        while(j>=1 && arr[j]<arr[j-1]){
            swap(arr,j,j-1)
            j--;
        }
    }
}

function swap(arr,l,r){
    let temp = arr[l];
    arr[l]=arr[r];
    arr[r]=temp;
}

当数字少于两个时,不存在排序问题,当然也不需要插入,所以我们直接从第二个数字开始往前插入。

整个过程就像是已经有一些数字坐成了一排,这时一个新的数字要加入,这个新加入的数字原本坐在这一排数字的最后一位,然后它不断地与前面的数字比较,如果前面的数字比它大,它就和前面的数字交换位置。

移动法插入排序 我们发现,在交换法插入排序中,每次交换数字时,swap 函数都会进行三次赋值操作。但实际上,新插入的这个数字并不一定适合与它交换的数字所在的位置。也就是说,它刚换到新的位置上不久,下一次比较后,如果又需要交换,它马上又会被换到前一个数字的位置。

由此,我们可以想到一种优化方案:让新插入的数字先进行比较,前面比它大的数字不断向后移动,直到找到适合这个新数字的位置后,新数字只做一次插入操作即可。

这种方案我们需要把新插入的数字暂存起来,代码如下:

Java

function insert_sort(arr){
    for(let i=1;i<arr.length;i++){
        let j=i-1,
            cur=arr[i];
        while(j>=0 && arr[j]>cur){
            swap(arr,j,j+1)
            j--;
        }
        arr[j+1]=cur;
    }
}

function swap(arr,l,r){
    let temp = arr[l];
    arr[l]=arr[r];
    arr[r]=temp;
}

整个过程就像是已经有一些数字坐成了一排,这时一个新的数字要加入,所以这一排数字不断地向后腾出位置,当新的数字找到自己合适的位置后,就可以直接坐下了。重复此过程,直到排序结束。