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八大排序算法之插入排序

代碼實現 == 記錄 分析 tro return dom span col

算法思想:每一趟將一個待排序的記錄,按照其關鍵字的大小插入到有序隊列的合適位置裏,知道全部插入完成。

設計步驟

  假設有一組無序序列 R0, R1, ... , RN-1。

  (1) 我們先將這個序列中下標為 0 的元素視為元素個數為 1 的有序序列。

  (2) 然後,我們要依次把 R1, R2, ... , RN-1 插入到這個有序序列中。所以,我們需要一個外部循環,從下標 1 掃描到 N-1 。

  (3) 接下來描述插入過程。假設這是要將 Ri 插入到前面有序的序列中。由前面所述,我們可知,插入Ri時,前 i-1 個數肯定已經是有序了。

  所以我們需要將Ri 和R0 ~ Ri-1 進行比較,確定要插入的合適位置。這就需要一個內部循環

,我們一般是從後往前比較,即從下標 i-1 開始向 0 進行掃描。

代碼實現

def get_number(num):
    import random
    lst = []
    i = 0
    while i < num:
        lst.append(random.randint(0,100))
        i += 1
    return lst

def insertsort(lst):
    if lst:
        if len(lst) == 1:
            return lst
        else:
            
for i in range(1,len(lst)): tmp = lst[i] for j in range(i): if lst[j] > lst[i]: for k in range(i,j,-1): lst[k] = lst[k-1] lst[j] = tmp return lst return None a
= get_number(10) print("排序之前:",a) b = insertsort(a) print("排序之後:",b) #######輸出結果########## 排序之前: [53, 20, 64, 11, 72, 89, 34, 60, 36, 25] 排序之後: [11, 20, 25, 34, 36, 53, 60, 64, 72, 89]

性能分析

時間復雜度

  當數據正序時,執行效率最好,每次插入都不用移動前面的元素,時間復雜度為O(N)

  當數據反序時,執行效率最差,每次插入都要前面的元素後移,時間復雜度為O(N2)

  所以,數據越接近正序,直接插入排序的算法性能越好

空間復雜度由直接插入排序算法可知,我們在排序過程中,需要一個臨時變量存儲要插入的值,所以空間復雜度為 1

算法穩定性直接插入排序的過程中,不需要改變相等數值元素的位置,所以它是穩定的算法。

八大排序算法之插入排序