算法之路——插入排序篇1

　　本文共有两个关于插入排序的算法，是我自己看书之后的代码实现及自己的理解分析。中间还夹杂着我犯的错误和改正的地方。不当之处，还希望不吝赐教！

1.直接插入排序
2.折半插入排序

(表插入排序将在下一篇文章)

代码如下：

/*sort_insertion_sort.h文件*/

#ifndef sort_insertion_sort
    #define sort_insertion_sort

#define MAXSIZE 100
typedef int KeyType;

typedef struct {
    KeyType    data;
    //其他的属性
}RedType,* PRedType;

typedef struct {
    RedType list[MAXSIZE];
    int length;
}SqList, * PSqList;

#define K_T "%d"            //用于输入输出 如 printf(K_T, p->list[i].data);

#define OK    0
#define P_NULL    1
#define TOOBIG    2
#define NUM_ERROR    3

int comp(void * d1, void * d2);
int inputList (PSqList p,int length);
int outputList (PSqList p);
int SInsertSort (PSqList p, int (*comp)(void *,void *));
int BInsertSort (PSqList p, int (*comp)(void *,void *));

#endif

/*sort_insertion_sort.cpp文件*/

//关于插入排序的代码练习，
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "sort_insertion_sort.h"

int comp(void * d1, void * d2)
{//比较函数
    return (((PRedType)d1)->data - ((PRedType)d2)->data );
}
int inputList (PSqList p,int length) 
{//输入序列
    
    if (p == NULL)
        return P_NULL;        //1，指针是空的
    if (length > MAXSIZE)
        return TOOBIG;         //2，要输入的序列太多

    int i = 0;
    for (i = 0; i < length; i++)
        if (scanf(K_T,&(p->list[i].data)) != 1)
            return NUM_ERROR;  //3，输入的数字有误

    p->length = length;
    return OK;    //0
}

int outputList (PSqList p) 
{//输出序列
    if (p == NULL)
        return P_NULL;
    
    int i = 0;
    for (i =0; i < p->length; i++) 
        printf (K_T"\t",p->list[i].data);
    putchar('\n');
    return OK;
}//outputList

int SInsertSort (PSqList p, int (*comp)(void *,void *)) 
{
    //直接插入排序
    if (p == NULL)
        return P_NULL;

    RedType tmp;
    int i = 0, j = 0;
    
    for (i = 1; i < p->length; i++)         //i表示将要被插入的下标 
    {        
        tmp = p->list[i];                    //保存第i个数据

        //找到合适的位置
        for (j = i - 1 ; j >= 0 && comp(&(p->list[j]), &tmp) > 0; j--)        //#####
            p->list[j+1] = p->list[j];
     
        p->list[j+1] = tmp;                    //插入
    }
    return OK;
}//SInsertSort



int BInsertSort (PSqList p, int (*comp)(void *,void *))
{
    if (p == NULL)
        return P_NULL;

    //折半插入排序
    RedType tmp;
    int low, high, i, j;
    low = high = 0;
    i = 0;
    int status;            //记录每次比较的结果
    for (i = 1; i < p->length; i++)
    {
        if (comp(&(p->list[i]),&(p->list[i-1])) < 0)            //!!!!
        {
            tmp = p->list[i];
            low = 0;
            high = i - 1;
            while (low <= high)      //原来：while (low < high)
            {
                status = comp (&(p->list[i]), &(p->list[(low+high)/2]));
                if ( status == 0)
                {
                    high = (low+high)/2;            //用high记录要插入的位置
                    break;
                }//if
                else
                {
                    if (status < 0)
                        high = (low+high)/2 - 1;
                    else
                        low = (low + high)/2 +1;
                }//else
            }//while
            
        //    if (comp (&(p->list[i]), &(p->list[high])) < 0)                // @@@@@
        //        high--;
        
            for (j = i-1; j > high; j--)
                p->list[j+1] = p->list[j];
            p->list[high+1] = tmp;
        }
    }
    return OK;
}//BInsertSort

//以下是我这次写代码是出现的问题的总结和决绝方法。

/*
1. ####处的“comp(&(p->list[j]), &tmp)”；只能是tmp。我之前写的是“comp(&(p->list[j]), &(p->list[i]))”是不可以的，虽然tmp是由
p->list[i]赋值而来，可是p->list[i]随着while()的进行很可能会被p->list[i-1]覆盖，就会出错。所以只能用tmp。

2. 二分法里，最后当low == high时，还不能确定第i个元素改插入的位置，因为不能确定第high个元素与第i个元素的大小关系，所以需要@@@@
处的判断，如果第i个元素比第high个元素小，就把high减小1，之后可以确定第i个元素钙放的位置，才是自减过后的high+1的位置。
    不过，如果在while循环里加上个"="的话，出来的high位置的值一定是小于或等于第i个元素的位置，并且第二个元素也会放在正确的位置，
所以这个解决方法更好


3.（while(low < high)的情况,没有“=”）还要注意：当在插入第二个元素时，如果仅仅只有二分法的循环是判断不出来第二个元素的位置的，因为low = 0;high = i - 1;之后low==high==0
不会进入循环的。因此第一个元素和第二个元素的大小关系不知道。所以需要!!!!处的判断，而且该判断还有个好处，不需要的移动的元素不会进入二分
查找
*/

/*这是main.cpp文件*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "sort_insertion_sort.h"
int main (int argc, char * argv) 
{
    int status;
    PSqList test;
    test = (PSqList)malloc(sizeof(SqList));
    int n = 0 ;
    printf("请输入第一组待排序的数的个数(输入0结束循环)：");
    
    while (1)
    {
        while (scanf("%d",&n) != 1)
        {
            puts("输入有误！请重新输入！");
            while(getchar() != '\n');    
        }

        if (n == 0)                //结束
            break;
        if (status = inputList(test, n) != 0)
        {
            puts("输入的数字有误！");
            while(getchar() != '\n');
            //exit(status);
        }
        //BInsertSort (test,comp);
        SInsertSort (test,comp);
        outputList (test);
        printf("请输入下一组待排序的数的个数(输入0结束循环)：");
    }
    free(test);
    return 0;
}