Java实现直接插入排序和折半插入排序算法示例
发布于 2016-08-10 06:16:44 | 151 次阅读 | 评论: 0 | 来源: 网友投递
Java程序设计语言
java 是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台（即JavaEE(j2ee), JavaME(j2me), JavaSE(j2se)）的总称。
这篇文章主要介绍了Java实现直接插入排序和折半插入排序算法示例,文中对算法的思想和时间复杂度都有简单的讲解,需要的朋友可以参考下
直接插入排序
1 排序思想：
将待排序的记录Ri插入到已经排好序的记录R1，R2，……，R（N-1）中。
对于一个随机序列而言，就是从第二个元素开始，依次将这个元素插入到它之前的元素中的相应位置。它之前的元素已经排好序。
第1次排序：将第2个元素插入到前边的有序列表（此时前边只有一个元素，当然是有序的），之后，这个序列的前2个元素就是有序的了。
第2次排序：将第3个元素插入到前边长度为2的有序列表，使得前2个元素是有序的。
以此类推，直到将第N个元素插入到前面长度为（N-1）的有序列表中。
2 算法实现：
// 直接插入排序
void straight_insert_sort(int num[], int len){
int i,j,key;
for(j=1;j<len;j++){
key=num[j];
i=j-1;
while(i>=0&&num[i]>key){
num[i+1]=num[i];
i--;
}
num[i+1]=key;
}
}
3 性能分析：
3.1 空间复杂度：如上代码，使用了一个辅助单元key，空间复杂度为O(1)
3.2 时间复杂度：
3.2.1 最好情况：待排序记录已经是有序的，则一趟排序，关键字比较1次，记录移动2次。则整个过程
比较次数为
记录移动次数为
时间复杂度O(n)
3.2.2 最坏情况：待排序记录已经是逆序的，则一趟排序，关键字比较次数i次（从i-1到0），记录移动（i+2）次。整个过程
比较次数为
记录移动次数为
时间复杂度O(n^2)
3.2.3 平均时间复杂度：O(n^2)
3.3 稳定性：稳定
折半插入排序
1 排序思想：
直接排序的基础上，将待排序的记录Ri插入到已经排好序的记录R1，R2，……，R（N-1）中，由于记录R1，R2，……，R（N-1）已经排好序，所以在查找插入位置时可采用“折半查找”。
2 算法实现：
// 折半插入排序
void binary_insert_sort(int num[], int len){
int i,j,key,low,high,mid;
for(i=1;i<len;i++){
key=num[i];
low=0;
high=i-1;
mid=(low+high)/2;
// 寻找插入点，最终插入点在low
while(low<=high){
if(key<num[mid])
high=mid-1;
else
low=mid+1;
mid=(low+high)/2;
}
// 移动记录
for(j=i;j>low;j--){
num[j]=num[j-1];
}
// 插入记录
num[low]=key;
}
}
3 性能分析：
3.1 空间复杂度：如上代码，使用了一个辅助单元key，空间复杂度为O(1)
3.2 时间复杂度：虽然折半查找减少了记录比较次数，但没有减少移动次数，因此时间复杂度同直接查找算法。
3.2.1 最好情况：时间复杂度O(n)
3.2.2 最坏情况：时间复杂度O(n^2)
3.2.3 平均时间复杂度：O(n^2)
3.3 稳定性：稳定