常用排序算法之插入排序c及lua实现

2024年6月9日 147次阅读

插入排序（Insertion Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：

  1. 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序
  2. 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描
  3. 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置
  4. 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
  5. 将新元素插入到该位置后
  6. 重复步骤2~5


采用
插入排序
存在最好情况和最坏情况，最好情况就是，序列已经是升序排列了，在这种情况下，需要进行的比较操作需
(n-1)
次即可。最坏情况就是，序列是降序排列，那么此时需要进行的比较共有
n(n-1)/2
次。
插入排序
的赋值操作是比较操作的次数减去
(n-1)
次。平均来说
插入排序
算法复杂度为
O(n2)
。

C版本算法实现：

#include "stdio.h"

void insert_sort(int data[], int len)
{
    if(len <= 1)
        return;

    int i = 0,j = 0;
    for(i=1; i<len; ++i)
    {
        j = i - 1;
        int temp = data[i];
        while(j >=0 && data[j] > temp)
        {
            data[j+1] = data[j];
            --j;
        }
        data[j+1] = temp;
    }
}

void print_data(int data[], int len)
{
    int i = 0;
    for(i=0; i<len; ++i)
    {
        printf("%d ", data[i]);
    }
    printf("\n");
}

void main()
{
    int data[] = {3,5,1,2,6,8,4,7};
    int size = sizeof(data)/sizeof(int);

    printf("before insert sort:\n");
    print_data(data, size);

    printf("after insert sort:\n");
    insert_sort(data, size);
    print_data(data, size);
}

lua版本算法实现：

local function insert_sort(t)
    local i
    for i=2,#t do
        local j = i - 1
        local temp = t[i]
        while j >= 1 and t[j] >= temp do
            t[j+1] = t[j]
            j = j - 1
        end
        t[j+1] = temp
    end
end

local t = {5,1,3,6,3,4,2,3}
print("---before insert sort---")
print(table.concat(t,' '))
print("---after insert sort---")
insert_sort(t)
print(table.concat(t,' '))
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