插入排序

  插入排序在少量数据中是一个高效的算法，你可以想象在打牌的时候，左手是已经整理好的牌，右手是正在抓取的牌。

配图详解

  对一组数据 5，2，4，6，1，3,进行插入排序。其中红色边框代表已经排好序的数据。

  第一次排序

  第二次排序

  第三次排序

  第四次排序

  第5次排序

  第六次排序

核心思想

  写入两个指针，一个指针指向已经排序完成的数组的最后一个位置，一个指针指向待排序数据。

指针end指向已经排序好的数组最后一个位置，指针end+1指向待插入的数据。

核心代码

void insertSort(int *arr,int n)
{
    // 因为有两个指针，要保证全部指针合法，需要i<len-1
	for (int i = 0; i < n - 1; ++i)
	{
		int end = i;
		int tmp = arr[end + 1];
		while (end >= 0)
		{
			if (arr[end] > tmp)
			{
				arr[end + 1] = arr[end];
				end--;
			}
			else
			{
				//此处要考虑极端情况，有可能下标end=-1
				//所以跳出循环，在外面统一处理
				break;
			}
		}
		arr[end + 1] = tmp;
	}
}

源代码

#include<iostream>
using namespace std;

void Print(int* a, int len)
{
	for (int i = 0; i < len; ++i)
	{
		cout << a[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
void InsertSort(int* arr, int len)
{
	// 因为有两个指针，要保证全部指针合法，需要i<len-1
	for (int i = 0; i < len - 1; ++i)
	{
		int end = i;
		int tmp = arr[end + 1];
		while (end >= 0)
		{
			if (arr[end] > tmp)
			{
				arr[end + 1] = arr[end];
				end--;
			}
			else {
				//这里跳出循环要考虑到有肯end会变为-1，所以跳出循环统一处理。
				break;
			}
		}
		arr[end+1] = tmp;
	}
}
void TestInsertSort()
{
	int arr[] = { 5,2,4,6,1,3 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//插入排序核心代码
	InsertSort(arr, len);
	//打印数组
	Print(arr, len);
}
int main()
{
	TestInsertSort();
}

运行结果

希尔排序

  单从名字看，看不出这是一个什么排序。因为这是以shell命名的排序。用大白话来说就是进行过预处理的插入排序。

实现逻辑

  先预处理，进行分组排序，多组间隔为gap的进行排序，gap有大变小。
  gap越大，大的数据就越快到后面，小的数据就越快到前面。
  gao越小，就越接近有序。
  当gap==1时，其实就是插入排序。
  对预处理的数据进行插入排序。

源代码

#include<iostream>
using namespace std;
void print(int* arr, int n)
{
	for (int i = 0; i < n; ++i)
	{
		cout << arr[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}


//时间复杂度 n*log2 n
void ShellSort(int* arr, int n)
{
	int gap = n;
	while (gap > 1)   //循环log2 N次
	{
		gap = gap / 2;
		//gap=gap/3+1;
		//要保证gap在最后一次gap==1,进行插入排序 
		for (int i = 0; i < n - gap; ++i) //循环n次
		{
			int end = i;
			int tmp = arr[end + gap];
			while (end >= 0)
			{
				if (arr[end] > tmp)
				{
					arr[end + gap] = arr[end];
					end -= gap;
				}
				else {
					break;
				}
			}
			arr[end + gap] = tmp;
		}
	}
}

void TestShellSort()
{
	int arr[] = { 1,2,9,0,5,6,7,8,3,4 };
	ShellSort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
	print(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
}
int main()
{
	TestShellSort();
	return 0;
}

运行结果

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