这篇文章将为大家详细讲解有关java实现插入排序后如何进一步优化,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。
最朴素的版本:从数组的第二个元素进行操作,一旦发现其前面的元素比他大,就交换。
static int[] insertSort(int[] array){
int len = array.length;
for (int begin = 1; begin < len; begin++){
int cur = begin;
while (cur > 0 && array[cur] < array[cur-1]){
int tmp = array[cur];
array[cur] = array[cur-1];
array[cur-1] = tmp;
cur--;
}
}
return array;
}
第一步优化:从数组的第二个元素进行操作,如果发现其前面的元素比他大,就将其前面的元素往后挪,直到cur指向的元素大于或者等于他前一个元素,此时cur指向的位置就是待插入元素应该插入的位置。
static int[] insertSort2(int[] array){
int len = array.length;
for (int begin = 1; begin < len; begin++){
int cur = begin;
int tmp = array[cur];
while (cur > 0 && array[cur] < array[cur-1]){
array[cur] = array[cur-1];
cur--;
}
array[cur] = tmp;
}
return array;
}
第二步优化
第三种算法和第二种其实本质上是一样的,都是找待插入位置,挪动元素,只不过第三种算法通过二分查找减少了比较次数,即cmp函数的调用,还减少了swap函数的调用。更快的找到了当前元素应该插入的位置,然后再进行挪动,提高了效率。
static int[] insertSort3(int[] array){
int len = array.length;
for (int begin = 1; begin < len; begin++){
int v = array[begin];
int insertIndex = search(array,begin);
// 将 [insertIndex, begin) 范围内的元素往右边挪动一个单位
for (int i = begin; i > insertIndex; i--){
array[i] = array[i-1];
}
array[insertIndex] = v;
}
return array;
}
static int search(int[] array, int index){
int begin = 0;
int end = index;
while(begin < end){
int mid = (begin+end) >> 1;
if (array[index] < array[mid]){
end = mid;
}else{
begin = mid+1;
}
}
return begin;
}
需要注意的是:使用了二分搜索后,只是减少了比较次数,但插入排序的平均时间复杂度依然是O(n^2)
将其中的挪动操作分离出来的效果:
package com.mj.sort.cmp;import com.mj.sort.Sort;public class InsertionSort3<T extends Comparable<T>> extends Sort<T> {
// protected void sort() {// for (int begin = 1; begin < array.length; begin++) {// T v = array[begin];// int insertIndex = search(begin);// // 将 [insertIndex, begin) 范围内的元素往右边挪动一个单位 for (int i = begin - 1; i >= insertIndex; i--) { }// for (int i = begin; i > insertIndex; i--) {// array[i] = array[i - 1];// }// array[insertIndex] = v;// }// }
@Override
protected void sort() {
for (int begin = 1; begin < array.length; begin++) {
insert(begin, search(begin)); //元素索引给你,你告诉这个位置的元素往哪插
}
}
/**
* 将source位置的元素插入到dest位置
* @param source
* @param dest
*/
private void insert(int source, int dest) {
T v = array[source];
for (int i = source; i > dest; i--) {
array[i] = array[i - 1];
}
array[dest] = v;
}
/**
* 利用二分搜索找到 index 位置元素的待插入位置
* 已经排好序数组的区间范围是 [0, index)
* @param index
* @return
*/
private int search(int index) {
int begin = 0;
int end = index;
while (begin < end) {
int mid = (begin + end) >> 1;
if (cmp(array[index], array[mid]) < 0) {
end = mid;
} else {
begin = mid + 1;
}
}
return begin;
}}
关于“java实现插入排序后如何进一步优化”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,使各位可以学到更多知识,如果觉得文章不错,请把它分享出去让更多的人看到。
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