排序算法 - 插入排序

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插入排序

插入排序是一种简单直观的排序算法,它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1),适合用于小规模或基本有序的数据集。

算法步骤

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者等于新元素的位置;
  • 将新元素插入到该位置后;
  • 重复步骤2~5。

JS 代码实现

以下是JS代码实现插入排序的示例:

function insertionSort(arr) {
  var len = arr.length;
  var preIndex, current;
  for (var i = 1; i < len; i++) {
    preIndex = i - 1 ;
    current = arr [i];
    while (preIndex >= 0 && arr [preIndex] > current) {
      arr [preIndex+ 1] = arr [preIndex];
      preIndex--;
    }
    arr [preIndex+ 1] = current;
  }
  return arr;
}

算法分析

插入排序的最好情况是当输入数组已经有序时,此时只需要进行n-1次比较和0次移动,时间复杂度为O(n)。最坏情况是当输入数组逆序时,此时需要进行n(n-1)/2次比较和移动,时间复杂度为O(n^2)。平均情况下,时间复杂度也为O(n^2)。

插入排序是一种稳定的排序算法,即相同值的元素在输出数组中保持原来的顺序。这是因为在扫描已排序序列时,如果遇到相等或更小的值,则停止移动,并将新元素放在当前位置之后。

总结

本文介绍了JS实现插入排序的算法步骤、代码示例和分析。插入排序是一种简单易懂但效率不高的算法,在处理小规模或基本有序的数据集时可以考虑使用。