Ruby实现插入排序算法及进阶的二路插入排序代码示例

2023-09-19 13:10:01

插入排序算法：逐步剖析

在算法世界中，排序算法扮演着至关重要的角色，它们负责将无序的数据集合转化为井然有序的序列。今天，我们将聚焦于两种简单而高效的排序算法：插入排序和二路插入排序。

插入排序：逐个元素构建有序列表

插入排序算法通过逐个比较相邻元素并根据需要进行交换来构建有序列表。其工作原理类似于排列扑克牌，你每次从剩余的牌中选择一张牌，并将其插入到已排列的手牌中适当的位置。

步骤指南：

从第二个元素开始，将该元素与它前面的所有元素进行比较。
如果该元素小于前一个元素，则将它移动到正确的位置。
重复步骤 1 和 2，直到到达列表的末尾。

def insertion_sort(array)
  for i in 1..(array.length - 1)
    current_element = array[i]
    j = i - 1
    while j >= 0 && current_element < array[j]
      array[j + 1] = array[j]
      j -= 1
    end
    array[j + 1] = current_element
  end
  array
end

二路插入排序：利用二分搜索提升效率

二路插入排序算法是插入排序的一种改进，它在插入元素时使用了二分搜索。二分搜索通过将列表一分为二，然后不断缩小搜索范围，快速找到元素的正确位置。

步骤指南：

从第二个元素开始，将该元素与它前面的所有元素进行比较。
使用二分搜索找到该元素在有序列表中的正确位置。
将该元素插入到正确的位置。
重复步骤 1 到 3，直到到达列表的末尾。

def binary_insertion_sort(array)
  for i in 1..(array.length - 1)
    current_element = array[i]
    left = 0
    right = i - 1
    while left <= right
      mid = (left + right) / 2
      if current_element < array[mid]
        right = mid - 1
      else
        left = mid + 1
      end
    end
    for j in (i - 1).downto(left)
      array[j + 1] = array[j]
    end
    array[left] = current_element
  end
  array
end