Smalltalk 语言 插入排序算法实战

Smalltalkamuwap 发布于 5 天前 6 次阅读


Smalltalk 语言中的插入排序算法实战

插入排序是一种简单直观的排序算法,它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的额外空间的排序)。

本文将使用Smalltalk语言来实现插入排序算法,并通过一系列的代码示例来展示其实战过程。

Smalltalk 简介

Smalltalk是一种面向对象的编程语言,它由Alan Kay等人于1970年代初期设计。Smalltalk以其简洁、直观和面向对象的特点而闻名,是编程语言历史上的一个重要里程碑。

插入排序算法原理

插入排序的基本思想是:每步将一个待排序的记录按其关键字的大小插入到前面已经排序的序列中的适当位置,直到全部插入完为止。

具体步骤如下:

1. 从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序。
2. 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描。
3. 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置。
4. 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置。
5. 将新元素插入到该位置后。
6. 重复步骤2~5。

Smalltalk 实现插入排序

下面是使用Smalltalk语言实现的插入排序算法的代码示例:

smalltalk
| array sortedArray index element |

sortedArray := Array new.
array := ((3) (1) (4) (1) (5) (9) (2) (6) (5) (3) (5)).
"初始化已排序数组"
sortedArray add: array first.
index := 1.

"遍历未排序数组"
array do: [ :element |
"找到插入位置"
[ :index |
sortedArray at: index < element ifTrue: [ index := index + 1 ] ] value.
"插入元素"
sortedArray at: index put: element.
"更新已排序数组"
sortedArray at: index + 1 ... sortedArray size put: sortedArray at: index - 1 ].

"输出排序后的数组"
sortedArray do: [ :element |
Transcript show: element.
Transcript cr ].

实战分析

在上面的代码中,我们首先创建了一个未排序的数组`array`和一个已排序的数组`sortedArray`。然后,我们遍历`array`中的每个元素,将其插入到`sortedArray`中正确的位置。

在插入过程中,我们使用了一个嵌套的`do:`循环来找到插入位置。我们通过比较当前元素和已排序数组中的元素来确定插入位置。一旦找到插入位置,我们就将新元素插入到该位置,并将后面的元素向后移动一位。

我们使用`do:`循环遍历`sortedArray`并输出排序后的数组。

总结

本文通过Smalltalk语言实现了插入排序算法,并展示了其实战过程。插入排序算法虽然时间复杂度为O(n^2),但在数据量较小的情况下,其实现简单,易于理解。在实际应用中,我们可以根据具体需求选择合适的排序算法。