插入排序对比插入排序对比二值插入排序
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23-09-2019 - |
题
我有几个关于插入排序的不同实现的问题。
实施1:
public static void insertionSort(int[] a) {
for (int i = 1; i < a.length; ++i) {
int key = a[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && a[j] > key) {
a[j + 1] = a[j];
--j;
}
a[j + 1] = key;
}
}
实施2:
public static void insertionSort(int[] a) {
for (int i = 1; i < a.length; ++i) {
for (int j = i; j > 0 && a[j - 1] > a[j]; --j) {
swap(a, j, j - 1);
}
}
}
private static void swap(int[] a, int i, int j) {
int tmp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = tmp;
}
这是我的第一个问题:人们应该认为第一个版本应该比第二个版本快一点(因为分配较少),但事实并非如此(或者至少差异可以忽略不计)。但为什么?
其次,我想知道Java的Arrays.sort()方法也使用第二种方法(可能是因为代码重用,因为swap方法用在不同的地方,可能是因为它更容易理解)。
实现3(二元插入排序):
public static void binaryInsertionSort(int[] a) {
for (int i = 1; i < a.length; ++i) {
int pos = Arrays.binarySearch(a, 0, i, a[i]);
int insertionPoint = (pos >= 0) ? pos : -pos - 1;
if (insertionPoint < i) {
int key = a[i];
// for (int j = i; i > insertionPoint; --i) {
// a[j] = a[j - 1];
// }
System.arraycopy(a, insertionPoint, a, insertionPoint + 1, i - insertionPoint);
a[insertionPoint] = key;
}
}
}
二进制插入排序有实际用途吗,还是更多的是理论上的东西?在小型数组上,其他方法要快得多,而在较大的数组上,合并排序/快速排序具有更好的性能。
解决方案
- 删除虚假声明
- 前两者的比较次数为 1/2*n(n-1),不包括外层循环的比较次数。
- 这些程序对于实际工作来说没有多大意义,因为它们没有利用可用的信息。例如,很容易向内部循环添加检查以查看是否进行了任何交换:如果没有,则数组已排序,您可以完成,也许可以节省大部分工作。在实践中,这些考虑因素可以主导一般情况。
后记错过了关于Java的问题:我知道Java的排序是一个相当复杂的算法,它使用了很多特殊情况,例如小数组的专门排序情况,并使用快速排序来完成繁重的工作。
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