排序算法之折半插入排序

基本思想:

折半插入排序是对直接插入排序的简单改进,对于直接插入排序而言,当第i-1趟需要将第i个元素插入前面的0~i-1个元素序列中时,总是需要从i-1个元素开始,逐个比较每个元素,直到找到它的位置。这显然没有利用前面0~i-1个元素已经有序这个特点,而折半插入排序则改进了这一点。

对于折半插入排序而言,当需要插入第i个元素时,它不会逐个进行比较每个元素,而是:

(1)计算0~i-1索引的中间点,也就是用i索引处的元素和(0+i-1)/2索引处的元素进行比较,如果i索引处的元素值大,就直接在(0+i-1)/2~i-1半个范围内进行搜索;反之在0~(0+i-1)/2半个范围内搜索,这就是所谓的折半;

(2)在半个范围内搜索时,按照(1)的方法不断地进行折半搜索,这样就可以将搜索范围缩小到1/2、1/4、1/8…,从而快速的确定插入位置;
反应到人为整理扑克牌的行为上是:新抽取一张牌后,我们要插入到左手边的牌堆中,这时候我们选择从牌堆中间开始比较起,根据比较的大小决定下一次比较的区间,如此下去我们便将新抽的牌插入到左手边的牌堆中,并使得左手边的牌依旧有序。

折半插入排序算法分析:

折半插入排序相比于直接插入排序的不同在于,折半插入排序的比较次数变少了,但是其移动元素的次数并没有变,为n(n-1)/2,依旧和直接插入排序一样,所以在不考虑比较次数的前提下,其时间复杂度为O(n2)。

折半插入排序是稳定排序。

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