在编程领域中,排序算法扮演着非常重要的角色。无论是目标检索、机器学习、数值计算还是图像处理,都广泛应用了排序算法。为了帮助大家更好地了解排序算法的实现原理,并提升Matlab编程能力,我们特意推出了常用的经典排序算法系列推文。今天我们来讲一讲插入排序算法。
插入排序算法的思路很简单:将无序的序列分成两部分,一部分是已经排好序的序列,另一部分是剩下的未排序序列。然后,我们依次将未排序序列中的元素取出来,插入到已排序序列中的合适位置,最终完成排序。接下来,我们一起来看看这个算法的具体实现原理吧。
首先,让我们以升序排序为例。假设我们有一个长度为N的无序数组A。我们假定A(1)是一个已经排好序的序列K。然后,我们将A(2)与A(1)进行比较,如果A(2)小于A(1),我们就将它们两个交换位置;否则,我们保持它们不变,即完成了序列K的元素添加。接着,我们将A(3)与A(2)比较,如果A(2)小于A(3),我们不做任何操作,保持它们不变;否则,我们将它们两个交换位置,然后再将A(3)与A(1)进行比较,如果A(3)大于A(1),我们交换它们的位置;否则,我们保持它们不变。这样一直进行下去,将剩下序列中的元素取出来,插入到序列K中。我们从序列K的尾部开始往首部比较,直至完成所有元素的插入。
如果我们需要用Matlab代码来实现插入排序算法,我们可以先编写一个主程序main.m。在这个程序中,我们首先定义了一个长度为8的无序数组A,并且用round函数将其元素四舍五入保留两位小数。然后,我们调用插入排序函数InsertSort对数组A进行排序,并将排序后的结果保存在变量nA中。最后,我们用disp函数分别打印出原始序列和插入排序后的序列。
接下来,我们来看看插入排序函数InsertSort.m的具体实现。在这个函数中,我们首先计算出数组A的长度len。然后,我们使用两个嵌套的for循环来实现插入排序的过程。外层的循环控制从余下序列中取出一个元素,插入到新序列中;内层的循环则用来比较新元素与插入位置的元素的大小。如果新元素小于所插入位置的元素,我们就进行交换操作;否则,我们保持位置不变。最终,我们完成了插入排序算法的实现。