二分法排序其实是一种改进的插入排序,也是通过查找待插入位置来实现排序,这和插入排序是类似的。
算法思想,在插入第i个元素时,对前面的0~i-1元素进行折半,先跟他们中间的那个元素比,如果小,则对前半部分再进行折半,否则对后半进行折半,
直到left<right,然后再把第i个元素前1位与目标位置之间的所有元素后移,再把第i个元素放在目标位置上。
二分法实际上没有进行排序,只进行了有查找。所以当找到要插入的位置时,必须从移动最后一个记录开始,向后移动一位,再移动倒数第2位,直到要插入的位置的记录移后一位。
下面的图展示了二分法排序的工作原理,看图
下面通过代码来实现二分法排序,上代码
#include<iostream>
using namespace std;
void dichotomizingsort(int a[],int n) //升序排列
{
int i,j,mid=0,left,right,tem=0;
for(i=1;i<n;i++)
{
tem=a;
left=0; //指向有序表的低位
right=i-1; //指向有序表的高位
while(left<=right) //当left和right向中间靠拢的时候发生碰撞就结束排序
{
mid=(left+right)/2; //取有序表中间的那一个元素
if(a[mid]>tem)
right=mid-1; //待插入元素比大中间元素小,就对前半部分再折半
else
left=mid+1; //待插入元素不小于中间元素,就对后半部分再折半
}
for(j=i-1;j>=left;j--) //left就是在有序表中待插入的位置,但要先把left之后的所有元素向后移动一位
{
a[j+1]=a[j];
}
a[left]=tem; //移动后就可以插入了
cout<<"第"<<i<<"次待插入的数据是:"<<tem<<endl;
cout<<"此时有序表中的数据位:";
for(j=0;j<=i;j++)
cout<<a[j]<<" ";
cout<<endl;
}
}
int main()
{
int a[10]={34,4,78,35,3,64,45,18,26,35};
dichotomizingsort(a,10);
cout<<"执行插入排序后数组为:";
for(int i=0;i<10;i++)
cout<<a<<" ";
return 0;
}
测试结果如下:
最后来说一下复杂度
空间复杂度:和插入排序一样,只用到了一个辅助空间,为O(1)。
时间复杂度:二分法排序是一种稳定的排序算法,与二分排序的复杂度相同;最好的情况是当插入的位置刚好是二分位置 所用时间为O(log2n);最坏的情况是当插入的位置不在
二分位置, 所需比较次数为O(n),无限逼近线性查找的复杂度;而平均时间复杂度为O(n^2)。