CodeLAB
на главную карта сайта обратная связь

Популярные задачи:

#Простая геометрическая и текстовая анимация. (401710 hits)
#Поверхностное клонирование. (28306 hits)
#Вращение 3D объекта. (36712 hits)
#Простой генератор случайных чисел. (134951 hits)
#Рисование линии. (39467 hits)
#Обертки для массивов. (39501 hits)
#Поразрядная сортировка, общий принцип. (131930 hits)
#Загрузчик классов. (44152 hits)
#Заполнение 2-го выпадающего списка (select) в соответствии с выбором в первом. (46976 hits)
#Поиск дубликатов внутри файла. (32047 hits)
#Посчитать количество пар чисел (number of equal pairs). (5926 hits)
#Случайный выбор элемента при неизвестном их количестве. (37323 hits)
#Программное создание ссылок. (100570 hits)
#Наибольший общий делитель. (194267 hits)
#Летающие, крутящиеся шарики. (45348 hits)
#Поразрядная сортировка массива подсчетом. (134137 hits)
#Отслеживание изменений файла. (38618 hits)
#Создание простейшей таблицы. (37792 hits)
#Рисование прямоугольника. (31896 hits)
#Перестановка фрагментов строки(или одномерного массива). (61564 hits)


Главная >> Каталог задач >> Сортировка >> Сортировка Вставками >>

Сортировка вставкой

Aвтор:
Дата:
Просмотров: 113292
реализации(C++: 3шт...) +добавить

Коротко

Проходимся по всем элементам и вставляем каждый текущий элемент на свое место в уже отсортированную последовательность предыдущих просмотренных элементов. В самом начале считаем первый элемент уже отсортированной последовательностью и далее проходимся по всем остальным элементам.

В результате получим:

 псевдокод: сортировка вставкой, общий принцип  ссылка
  1. for i = 1 to n
  2. /* инвариант: элементы x[0..i-1] -
  3. уже отсортированы */
  4.  
  5. /* ставим x[i] в правильную позицию */
  6. insert x[i] in x[0..i-1]

Подробно

По книге Джона Бентли:
"Жемчужины программирования"

"...Большинство картежников, сами того не сознавая, пользуются именно таким методом сортировки для упорядочения пришедших им карт. Когда игрок получает очередную карту, все предыдущие уже отсортированы, поэтому он просто вставляет ее в нужное место. Для сортировки массива х[n] в порядке возрастания начинать следует с первого элемента, считая его отсортированной подпоследователь­ностью х[0..0]. Затем нужно вставлять элементы х[1], ..., х[n-1] в правильные позиции, как это делается в приведенном ниже псевдокоде:

 псевдокод: сортировка вставкой, общий принцип  ссылка
  1. for i = 1 to n
  2. /* инвариант: элементы x[0..i-1] -
  3. уже отсортированы */
  4.  
  5. /* ставим x[i] в правильную позицию */
  6. insert x[i] in x[0..i-1]


Последовательность сортировки массива из 4-х элементов иллюстрируется ниже. Символ "|" - показывает текущее значение переменной i; елементы слева от этого символа уже отсортированы, справа - нет.

3 | 1 4 2
1 3 | 4 2
1 3 4 | 2
1 2 3 4 |

Вставка элемента в нужную позицию производится циклом, в котором элементы перебираются справа налево, а в переменной j хранится индекс очередного вставляемого элемента. В цикле текущий элемент переставляется местами с предыдущим, если этот предыдущий элемент существует (то есть j>0) и текущий элемент еще не установлен в нужное положение (он и предыдущий элементы находятся в неправильном порядке). Итак, получившаяся программа сортировки примет вид:

 псевдокод: сортировка вставкой, версия #1  ссылка
  1. for i = 1 to n
  2. for (j = i; j > 0 && x[j-1] > x[j]; j--)
  3. swap(j-1, j);


В тех редких случаях, когда мне нужно написать свою собственную сортировку, я начинаю именно с этой функции, потому что она очень проста — всего три очевидные строки.

Программисты, стремящиеся к оптимизации, могут счесть нерациональным вызов функции swap из тела внутреннего цикла. Программу можно ускорить, раскрыв функцию явно, хотя многие оптимизирующие компиляторы способны делать это за нас. Заменим вызов функции нижеследующим кодом, в котором переменная t используется для обмена x[j] и x[j-l]:

t = x[j] x[j] = x[j-1] x[j-1] = t

На моем компьютере вторая версия сортировки работает примерно в три раза быстрее, чем первая.

После этого улучшения появляется возможность сделать следующий шаг. Поскольку переменной t несколько раз присваивается одно и то же значение (исходно находящееся в x[i]), мы можем вынести присваивания, относящиеся к этой переменной, за рамки внутреннего цикла, а также изменить вид сравнения, что даст третью версию сортировки вставкой:

 псевдокод: Сортировка вставкой, версия #3  ссылка
  1. for i = 1 to n
  2. t = x[i]
  3. for (j = i; j > 0 && x[j-1] > t; j--)
  4. x[j] = x[j-1]
  5. x[j] = t;


Эта программа сдвигает элементы вправо до тех пор, пока они превосходят значение t, а потом ставит t в правильную позицию. Эта функция из пяти строк чуть сложнее своих предшественников, но на моем компьютере она работает примерно на 15% быстрее, чем вторая версия той же сортировки.

Для случайного расположения элементов во входном массиве, как и в худшем случае (обратный порядок сортировки), время выполнения сортировки вставкой пропорционально O(n2). Таблица 11.1 содержит данные о времени выполнения трех программ, когда на вход подается n случайных целых чисел:

Третьей программе требуется несколько миллисекунд для сортировки n = 1000 целых чисел, треть секунды на n = 10 000 целых, и почти час на сортировку миллиона чисел. Скоро мы встретимся с программой, сортирующей миллион чисел меньше, чем за секунду. Если входной массив уже почти отсортирован, сортировка вставкой работает гораздо быстрее, поскольку все элементы сдвигаются лишь на небольшое расстояние. Алгоритм в разделе 11.3 данной главы(прим. ред-ра: т.е. алгоритм #2 задачи улучшение быстрой сортировки) основан именно на этом свойстве.
..."

Джон Бентли

Реализации:

C++(3)   +добавить

1) Сортировка вставкой, версия #3 на C++, code #17[автор:this]
2) Сортировка вставками на C++, code #604[аноним:bes]
3) работа fgets на C++, code #633[аноним:Ванюшка]