插入排序的实现与优化并和选择排序进行性能比较

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了插入排序的实现与优化并和选择排序进行性能比较前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

插入排序
第一种:交换法
| 8 | 6 | 3 | 2 | 10 | 9 | 11 | 4 | 5 |
第一个元素就不需要考虑了,直接看第二个元素6,因为6<8,所以6与8交换位置得到:
| 6 | 8 | 3 | 2 | 10 | 9 | 11 | 4 | 5 |
在考虑第三个元素3,因为3<8,交换3和8,再比较3和6因为3<6,交换3和6得到:
| 3 | 6 | 8 | 2 | 10 | 9 | 11 | 4 | 5 |
后面以此类推
第二种:复制法:
|51|6|85|6|8|5|4|
| | 6|
将6复制一份,然后比较6之前的元素51
因为6<51,不适合放到当前位置,所以将51向后移动 ,考虑6是不是应该放到前一个位置
|51|51|85|6|8|5|4|
|6 |
因为现在6已经是第0个位置了,所以就放到这个位置。。。。以此类推
和上一个博客一样,将之前的选择排序写到一个 .h 文件中来测试:
测试代码

 1 #ifndef INC_04_INSERTION_SORT_SORTTESTHELPER_H
 2 #define INC_04_INSERTION_SORT_SORTTESTHELPER_H
 3 #include <iostream>
 4 #include <algorithm>
 5 #include <string>
 6 #include <ctime>
 7 #include <cassert>
 8 using namespace std;
 9  SortTestHelper {
10     // 生成有n个元素的随机数组,每个元素的随机范围为[rangeL,rangeR]
11         int *generateRandomArray(int n,int range_l,1)">int range_r) {
12         int *arr = new [n];
13         srand(time(NULL));
14         for (int i = 0; i < n; i++)
15             arr[i] = rand() % (range_r - range_l + 1) + range_l;
16         return arr;
17     }
18      拷贝整型数组a中的所有元素到一个新的数组,并返回新的数组
19     int *copyIntArray(int a[],1)"> n){
20         21         copy(a,a+n,arr);
22         23 24      打印arr数组的所有内容
25     template<typename T>
26     void printArray(T arr[],1)"> n) {
27         28             cout << arr[i] << " ";
29             cout << endl;
30         31 32      判断arr数组是否有序
33     template<typename T>
34     bool isSorted(T arr[],1)">35 
36         0; i < n - 1; i++37             if (arr[i] > arr[i + 1])
38                 return false39         true40 41      测试sort排序算法排序arr数组所得到结果的正确性和算法运行时间
42     template<typename T>
43     void testSort(const string &sortName,1)">void (*sort)(T[],1)">int),T arr[],1)">44         clock_t startTime = clock();
45         sort(arr,n);
46         clock_t endTime =47         cout << sortName << " : " << double(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC <<  s"<<endl;
48         assert(isSorted(arr,n));
49         50 51 };
52 
53 #endif

选择排序代码

#ifndef INC_04_INSERTION_SORT_SELECTIONSORT_H
#define INC_04_INSERTION_SORT_SELECTIONSORT_H
 5  6 template<typename T>
 7 void selectionSort(T arr[],1)"> 8     for(0 ; i < n ; i ++){
 9         int minIndex = i;
10         for( int j = i + 1 ; j < n ; j ++ )
11             if( arr[j] < arr[minIndex] )
12                 minIndex = j;
        swap( arr[i],arr[minIndex] );
14 15 }
16 #endif 

插入函数(主函数代码

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include SortTestHelper.hSelectionSort.h"
 std;

一,没有优化的插入排序(交换法) 
/*
template<typename T>
void insertionSort(T arr[],int n){
//插入排序第一个元素不用考虑 
    for( int i = 1 ; i < n ; i ++ ) {
        // 寻找元素arr[i]合适的插入位置
        // 写法一: 
//        for( int j = i ; j > 0 ; j-- )
//            if( arr[j] < arr[j-1] )
//                swap( arr[j],arr[j-1] );
//            else
//           break;
        // 写法二 : 
          for( int j = i ; j > 0 && arr[j] < arr[j-1] ; j -- )
                 swap( arr[j],arr[j-1] );
    }
    return;
}
*/
二,优化后的插入排序 (复制法)
51,6,85,8,5,4
   6
将6复制一份,然后比较6之前的元素51
因为6<51,不适合放到当前位置,所以将51向后移动 ,考虑6是不是应该放到前一个位置 
6
因为现在6已经是第0个位置了,所以就放到这个位置。。。。以此类推 
        写法三 : 
 
template<typename T>
void insertionSort(T arr[],1)"> n){
   1 ; i < n ; i ++ ) {
         寻找元素arr[i]合适的插入位置
        T e = arr[i];
        int j;保存元素e应该插入的位置 
        for( j = i ; j > 0 && arr[j-1] > e ; j -- ){
            arr[j] = arr[j-];
        }
    arr[j] = e;
    }
}
 比较SelectionSort和InsertionSort两种排序算法的性能效率
 此时, 插入排序比选择排序性能略低
 main() {
    int n = 20000;
    cout<<Test for random array,size = "<<n<<,random range [0,]endl;
    int *arr1 = SortTestHelper::generateRandomArray(n,0,1)">3);
    int *arr2 = SortTestHelper::copyIntArray(arr1,n);
    SortTestHelper::testSort(Insertion SortSelection Sortdelete[] arr1;
    [] arr2;
    cout<<return 0;
}

进行测试:
1.首先看一下没有进行优化的[写法一:]插入排序和选择排序性能比较:

 

2.然后是没有进行优化的[写法二:]插入排序和选择排序性能比较:

 

可见虽然性能都差不多,但是写法二明显比写法一的代码更漂亮
结论:在随机的,无序的情况下,即是插入排序没有优化但是它的性能依然比选择排序好
3.优化后的插入排序与选择排序比较:

 

可见此时插入排序的性能远远大于选择排序

 

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