数据结构中的插入排序
参考代码如下：
/*
名称：插入排序
语言：数据结构C语言版
编译环境：VC++ 6.0
日期： 2014-3-26
*/
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include <windows.h>
typedef int KeyType; // 定义关键字类型为整型
typedef int InfoType; // 定义其它数据项的类型
// 记录类型
typedef struct
{
KeyType key; // 关键字项
InfoType otherinfo; // 其它数据项
}RedType;
#define MAXSIZE 20 // 一个用作示例的小顺序表的最大长度
// 顺序表类型
typedef struct
{
RedType r[MAXSIZE+1]; // r[0]闲置或用作哨兵单元
int length; // 顺序表长度
}SqList;
// 打印顺序表
void print(SqList L)
{
int i;
for(i = 1; i <= L.length; i++)
printf("(%d,%d) ",L.r[i].key,L.r[i].otherinfo);
printf("\n\n");
}
/*
对顺序表L作直接插入排序。
*/
void InsertSort(SqList *L)
{
int i,j;
// 升序排序
for( i = 2; i <= (*L).length; ++i)
if((*L).r[i].key < (*L).r[i-1].key)
{
(*L).r[0] = (*L).r[i]; // 复制为哨兵
for(j = i-1; (*L).r[0].key < (*L).r[j].key; --j)
(*L).r[j+1]=(*L).r[j]; // 记录后移
(*L).r[j+1] = (*L).r[0]; // 插入到正确位置
print(*L); // 打印线性表
}
}
/*
对顺序表L作折半插入排序。
*/
void BInsertSort(SqList *L)
{
int i,j,m,low,high;
for(i = 2; i <= (*L).length; ++i)
{
(*L).r[0] = (*L).r[i]; // 将L.r[i]暂存到L.r[0]
low = 1;
high = i-1;
// 在r[low..high]中折半查找有序插入的位置
while(low <= high)
{
m = (low + high) / 2; // 折半
if((*L).r[0].key < (*L).r[m].key)
high = m-1; // 小于插入点在低半区
else
low = m + 1; // 其他插入点在高半区
}
for(j = i-1;j >= high+1; --j)
(*L).r[j+1] = (*L).r[j]; // 记录后移
(*L).r[high+1] = (*L).r[0]; // 插入
print(*L);
}
}
void P2_InsertSort(SqList *L)
{
int i,first,final;
RedType *d;
// 生成L.length个记录的临时空间
d = (RedType*)malloc((*L).length*sizeof(RedType));
// 设L的第1个记录为d中排好序的记录(在位置[0])
d[0] = (*L).r[1];
// first、final分别指示d中排好序的记录的第1个和最后1个记录的位置
first = final = 0;
for(i = 2; i <= (*L).length; ++i)
{
// 依次将L的第2个～最后1个记录插入d中
if((*L).r[i].key < d[first].key)
{
/*
待插记录小于d中最小值，插到d[first]之前(不需移动d数
组的元素)
*/
first = (first - 1 + (*L).length) % (*L).length;
// 设d为循环向量
d[first] = (*L).r[i];
}
else if((*L).r[i].key > d[final].key)
{
/*
待插记录大于d中最大值，插到d[final]之后(不需移动d数
组的元素)
*/
final=final+1;
d[final]=(*L).r[i];
}
else
{
/*
待插记录大于d中最小值，小于d中最大值，插到d的中
间(需要移动d数组的元素)
*/
j = final++; // 移动d的尾部元素以便按序插入记录
while((*L).r[i].key < d[j].key)
{
d[(j+1)%(*L).length] = d[j];
j = (j-1+(*L).length) % (*L).length;
}
d[j+1] = (*L).r[i];
}
}
// 把d赋给L.r,线性关系
for(i = 1;i <= (*L).length; i++)
(*L).r[i] = d[(i+first-1)%(*L).length];
}
// 对顺序表L作一趟希尔插入排序。本算法是和一趟直接插入排序相比，
// 作了以下修改：
// 1.前后记录位置的增量是dk,而不是1;
// 2.r[0]只是暂存单元,不是哨兵。当j<=0时,插入位置已找到。
void ShellInsert(SqList *L,int dk)
{
int i,j;
for(i=dk+1;i<=(*L).length;++i)
if ((*L).r[i].key < (*L).r[i-dk].key)
{
// 需将(*L).r[i]插入有序增量子表
(*L).r[0]=(*L).r[i]; // 暂存在(*L).r[0]
for(j=i-dk;j>0&&((*L).r[0].key < (*L).r[j].key);j-=dk)
(*L).r[j+dk]=(*L).r[j]; // 记录后移，查找插入位置
(*L).r[j+dk]=(*L).r[0]; // 插入
}
}
// 按增量序列dlta[0..t-1]对顺序表L作希尔排序。
void ShellSort(SqList *L,int dlta[],int t)
{
int k;
for(k=0;k<t;++k)
{
ShellInsert(L,dlta[k]); // 一趟增量为dlta[k]的插入排序
printf("第%d趟排序结果: ",k+1);
print(*L);
}
}
#define N 8
#define T 3
int main()
{
RedType d[N] = {
{ 49,1},{ 38,2},{ 65,3},{ 97,4},{ 76,5},{ 13,6},{ 27,7},{ 49,8}
};
SqList L;
int i;
int dt[T] = { 5,3,1}; // 增量序列数组
// 给L.r赋值
for(i = 0; i < N; i++)
L.r[i+1]=d[i];
L.length = N;
printf("排序前:\n");
print(L);
/*************测试直接插入排序*******************/
#if 0
printf("\n直接插入排序的过程\n");
InsertSort(&L);
printf("\n直接插入排序后:\n");
print(L);
#endif
/*************测试折半插入排序*******************/
#if 0
printf("\n折半插入排序的过程\n");
BInsertSort(&L);
printf("\n折半插入排序后:\n");
print(L);
#endif
/*************测试2路插入排序*******************/
#if 0
P2_InsertSort(&L);
printf("\n2路插入排序后:\n");
print(L);
#endif
/*************测试希尔排序*******************/
#if 0
ShellSort(&L,dt,T);
printf("\n希尔排序后:\n");
print(L);
#endif
system("pause");
return 0;
}
/*
输出效果：
*************测试直接插入排序*******************
排序前:
(49,1) (38,2) (65,3) (97,4) (76,5) (13,6) (27,7) (49,8)
直接插入排序的过程
(38,2) (49,1) (65,8)
(38,3) (76,5) (97,4) (13,8)
(13,6) (38,4) (27,7) (38,4) (49,1) (49,8) (65,4)
直接插入排序后:
(13,4)
请按任意键继续. . .
*************测试折半插入排序*******************
排序前:
(49,8)
折半插入排序的过程
(38,4)
折半插入排序后:
(13,4)
请按任意键继续. . .
*************测试2路插入排序*******************
排序前:
(49,8)
2路插入排序后:
(13,4)
请按任意键继续. . .
*************测试希尔排序*******************
排序前:
(49,8)
第1趟排序结果: (13,8) (97,5) (49,3)
第2趟排序结果: (13,8) (38,3) (49,1) (97,5)
第3趟排序结果: (13,8) (49,4)
希尔排序后:
(13,4)
请按任意键继续. . .
*/
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