数据结构算法学习总结-慕课网（三）插入排序，与选择排序的比较（从小到大）

数据结构算法学习总结-慕课网（三）插入排序，与选择排序的比较（从小到大）

1.思路

插入排序是将下标为0,1，...的数组的第1个元素开始，第二层循环，如果后一个比前一个小，那么就将后一个与前一个交换位置，如果没有则提前结束二层循环

2.与选择排序异同

相同点

目的都是从小到大排序

时间复杂度都为O(n^2)

不同点

插入排序和选择排序，最大的区别在于，选择排序第二层循环挨个比较大小，然后选出最小的一个，没有提前结束循环的机会，而插入排序可以提前结束第二层循环

插入排序对于一个近乎有序的数组的效率会非常高

3.实战

SelectionSort.h

#include <iostream>
#include "Student.h"
#include "SortTestHelper.h"
using namespace std;


/**
 * 选择排序
 */
template<typename T>
void selectionSort(T arr[],int n){
	for(int i = 0;i<n;i++){
		int minIndex = i;
		for(int j = i+1;j<n;j++){
			if(arr[j] < arr[minIndex]){
				minIndex = j;
			}
		}
		swap(arr[minIndex],arr[i]);//把a，b交换位置
	}
}

SelectionSort.h

#ifndef SORTTESTHELPER_H_
#define SORTTESTHELPER_H_

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cassert>
using namespace std;

namespace SortTestHelper{
	//生成n个元素的随机数组，每个元素的随机范围为[rangeL,rangeR]
	int* generateRandomArray(int n,int rangeL,int rangeR){
		assert(rangeL <= rangeR); //为了程序稳定性，如果rangeL>rangeR，那么程序不会往下执行
		int *arr = new int[n];
		srand(time(NULL));//随机种子,需要导入ctime库
		for(int i = 0;i<n;i++){
			arr[i] = rand() % (rangeR - rangeL + 1) + rangeL; //自己可以动笔算一下
		}
		return arr;
	}


	/**
	 * 检验排序的正确性
	 */
	template<typename T>
	bool isSorted(T arr[],int n){
		for(int i = 0;i<n;i++){
			//注意，如果i=n-2时，实际上会比较arr[n-2]和arr[n-1]的值，此时数组已经比较完毕
			if(i<n-1 && arr[i]>arr[i+1]){
				return false;
			}
		}
		return true;
	}


	/**
	 * 测试排序所需要的时间
	 */
	template<typename T>
	void testSort(string sortName,void(*sort)(T arr[],int n),T arr[],int n){
		clock_t startTime = clock();
		sort(arr,n);
		clock_t endTime = clock();
		assert(isSorted(arr,n));
		cout <<sortName<<" : "<< double(endTime - startTime) /CLOCKS_PER_SEC <<"s" << endl;
		return;
	}


	template<typename T>
	void printArray(T arr[],int n){
		for(int i = 0;i<n;i++)
			cout << arr[i] << " "; //循环打印数组中的元素
		cout << endl;
	}


	int* copyArray(int arr[],int n){
		int* b = new int[n];
		//拷贝数组参数：指针开始的位置；指针结束的位置；目标数组
		copy(arr,arr+n,b);
		return b;
	}


}

#endif /* SORTTESTHELPER_H_ */

InsertSort.cpp

#include <iostream>
#include "SortTestHelper.h"
#include "SelectionSort.h"
using namespace std;

template<typename T>
void insertSort(T arr[],int n){
	for(int i = 1;i<n;i++){
		for(int j = i;j>0;j--){
			if(arr[j] < arr[j-1]){
				swap(arr[j],arr[j-1]);
			}else{
				break;
			}
		}
	}
}

int main(){
	int n = 10000;
	int* arr = SortTestHelper::generateRandomArray(n,0,100);
	int* arr2 = SortTestHelper::copyArray(arr,n);
	SortTestHelper::testSort("Insert Sort :",insertSort,arr,n);
	SortTestHelper::testSort("Select Sort :",selectionSort,arr,n);
	delete [] arr;
	delete [] arr2;
	return 0;
}