二分查找与插入排序的结合使用
发布日期:2021-05-07 21:49:28 浏览次数:9 分类:精选文章

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插入排序中的插入位置查找操作可以通过二分查找优化,提升性能。我们可以通过以下步骤实现这一点。

思路分析

插入排序的核心在于为新元素找到合适的位置。传统方法是从后向前扫描找到插入点,而二分查找则利用有序数组的特性,快速缩小范围。

  • 基本原理:由于每次插入的子数组都是有序的,二分查找能高效找到插入位置。我们从数组的前端开始,逐步处理每个元素。

  • 查找过程:设置low和high初始值,通过循环确定插入位置。若中间元素大于当前元素,调整high;反之调整low,直到找到正确位置。

  • 插入操作:找到位置后,从后向前移动元素,腾出位置,插入当前元素。

  • 优化灵活性:通过调换条件,可以实现插入排序的不同策略,如降序排序。

  • #include 
    using namespace std;void sort(int arr[], int n) { int low, high, place, temp; for (int i = 1; i < n; ++i) { low = 0, high = i - 1; temp = arr[i]; while (low <= high) { int mid = (low + high) / 2; if (temp <= arr[mid]) { high = mid - 1; } else { low = mid + 1; } } place = low; for (int j = i - 1; j >= place; --j) { arr[j + 1] = arr[j]; } arr[place] = temp; }}int main() { int arr[9] = {3, 5, 1, 2, 7, 9, 12, 14, 8}; sort(arr, 9); for (int i = 0; i < 9; ++i) { cout << arr[i] << " "; } cout << endl; return 0;}

    代码解释

    • 排序函数sort函数接受数组和其长度,实现插入排序。
    • 外层循环:从第二个元素开始处理,逐步构建有序数组。
    • 二分查找:通过low和high确定插入位置,利用中间元素进行范围缩小。
    • 插入操作:从当前位置开始,向后移动元素,插入新元素。
    • 主函数:初始化数组,调用排序函数,输出结果。

    这种方法保持了插入排序的时间复杂度O(n²),但通过二分查找显著提升查找效率,达到O(log n)。整体复杂度为O(n²),适合大部分实际应用。

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