3.插入排序——2路插入排序

本文針對2路插入排序。
這種排序方法是對摺半插入排序的改進，減少了數據移動操作的次數，但是需要另外申請比要排記錄所佔空間少一個記錄的內存空間，從原數組中取值按大小順序插入這個內存空間。
數據移動操作次數之所以減少是因爲如果array數組中最大值和最小值出現的比較晚，那麼一些稍微大或者小的值就可以直接往temp數組最上或者最下的地方插，就減少了數據移動次數；但是如果很早出現，就要移動和折半插入差不多的數據量了。

它的時間複雜度仍是O(n的平方)。

 

 

程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


#define MAXSIZE 50

typedef struct{
	int key;
	int other;
}node;

typedef struct
{
	node array[MAXSIZE + 1];
	int length;
}list;

//2路插入排序
void twoway_insertion_sort(list *l)
{
	int i,j,first,final;
	node *temp;
	
	temp = (node*)malloc(l->length * sizeof(node));  //存放已經排好的數據
	temp[0] = l->array[1];
	first = final = 0;  //first減的地方數據是小的，final加的地方數據是大的
	for(i = 2;i <= l->length;++i){  //依次將l中第2個開始的數據插入到d數組
		if(l->array[i].key < temp[first].key){
			first = (first - 1 + l->length) % l->length;
			temp[first] = l->array[i];
		}
		else if(l->array[i].key > temp[final].key){ /* 待插記錄大於d中最大值，插到d[final]之後(不需移動d數組的元素) */
			final = final + 1;
			temp[final] = l->array[i];
		}
		else{ /* 待插記錄大於d中最小值，小於d中最大值，插到d的中間(需要移動d數組的元素) */
			j = final++; /* 移動d的尾部元素以便按序插入記錄 */
			while(l->array[i].key < temp[j].key){
				temp[(j + 1) % l->length] = temp[j];
				j = (j - 1 + (*l).length) % l->length;
			}
			temp[j + 1]=l->array[i];
		}
	}
	for(i = 1;i <= l->length;i++)  //從temp中將排好的數據按順序放回l
		l->array[i] = temp[(i + first - 1) % l->length];
}

void print_array(list *l)
{
	int i;
	for(i = 1;i <= l->length;i++)
		printf("%d %d\t",l->array[i].key,l->array[i].other);
	printf("\n");
}


void main()
{
	node data[10]={{5,6},{13,5},{22,2},{2,4},{6,5},{99,7},{6,15},{1,22},{15,12},{58,12}};
	list l;
	int i;
	
	for(i = 0;i < 10;i++)
		l.array[i + 1] = data[i];
	l.length = 10;
	
	printf("befor sort:\n");
	print_array(&l);
	
	twoway_insertion_sort(&l);
	printf("after twoway insertion sort:\n");   
	print_array(&l);
}

 

結果：

[21:48:18]# ./c
befor sort:
5 6     13 5    22 2    2 4     6 5     99 7    6 15    1 22    15 12   58 12
after twoway insertion sort:
1 22    2 4     5 6     6 5     6 15    13 5    15 12   22 2    58 12   99 7