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C語言插入排序算法及代碼

編輯:C語言基礎知識
插入排序是排序算法的一種,它不改變原有的序列(數組),而是創建一個新的序列,在新序列上進行操作。

這裡以從小到大排序為例進行講解。

基本思想及舉例說明

插入排序的基本思想是,將元素逐個添加到已經排序好的數組中去,同時要求,插入的元素必須在正確的位置,這樣原來排序好的數組是仍然有序的。

在實際使用中,通常是排序整個無序數組,所以把這個無序數組分為兩部分排序好的子數組和待插入的元素。第一輪時,將第一個元素作為排序好的子數組,插入第二個元素;第二輪,將前兩個元素作為排序好的數組,插入第三個元素。以此類推,第i輪排序時,在前i個元素的子數組中插入第i+1個元素。直到所有元素都加入排序好數組。

下面,以對 3  2  4  1 進行選擇排序說明插入過程,使用j記錄元素需要插入的位置。排序目標是使數組從小到大排列。

第1輪
[ 3 ]  [ 2  4  1 ]  (最初狀態,將第1個元素分為排序好的子數組,其余為待插入元素)
[ 3 ]  [ 2  4  1 ]  (由於3>2,所以待插入位置j=1)
[ 2  3 ]  [ 4  1 ]  (將2插入到位置j)

第2輪
[ 2  3 ]  [ 4  1 ] (第1輪排序結果)
[ 2  3 ]  [ 4  1 ] (由於2<4,所以先假定j=2)
[ 2  3 ]  [ 4  1 ] (由於3<4,所以j=3)
[ 2  3  4 ]  [ 1 ] (由於4剛好在位置3,無需插入)

第3輪
[ 2  3  4 ]  [ 1 ] (第2輪排序結果)
[ 2  3  4 ]  [ 1 ] (由於1<2,所以j=1)
[1  2  3  4 ]    (將1插入位置j,待排序元素為空,排序結束)

算法總結及實現

選擇排序對大小為N的無序數組R[N]進行排序,進行N-1輪選擇過程。首先將第1個元素作為已經排序好的子數組,然後將剩余的N-1個元素,逐個插入到已經排序好子數組;。因此,在第 i輪排序時,前i個元素總是有序的,將第i+1個元素插入到正確的位置。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define N 8

void insert_sort(int a[],int n);


//插入排序實現,這裡按從小到大排序
void insert_sort(int a[],int n)//n為數組a的元素個數
{
    //進行N-1輪插入過程
    for(int i=1; i<n; i++)
    {
        //首先找到元素a[i]需要插入的位置
        int j=0;
        while( (a[j]<a[i]) && (j<i))
        {
            j++;
        }

        //將元素插入到正確的位置
        if(i != j)  //如果i==j,說明a[i]剛好在正確的位置
        {
            int temp = a[i];
            for(int k = i; k > j; k--)
            {
                a[k] = a[k-1];
            }
            a[j] = temp;
        }
    }
}


int  main()
{
    int num[N] = {89, 38, 11, 78, 96, 44, 19, 25};

    insert_sort(num, N);

    for(int i=0; i<N; i++)
        printf("%d  ", num[i]);

    printf("\n");


    system("pause");
    return 0;
}
注意:插入排序是一種穩定的排序算法,不會改變原有序列中相同數字的順序。

插入排序是在一個已經有序的小序列的基礎上,一次插入一個元素。當然,剛開始這個有序的小序列只有1個元素,就是第一個元素。比較是從有序序列的末尾開始,也就是想要插入的元素和已經有序的最大者開始比起,如果比它大則直接插入在其後面,否則一直往前找直到找到它該插入的位置。如果碰見一個和插入元素相等的,那麼插入元素把想插入的元素放在相等元素的後面。所以,相等元素的前後順序沒有改變,從原無序序列出去的順序就是排好序後的順序,所以插入排序是穩定的。
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