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Este tutorial explica la ordenación por inserción en Java, incluidos su algoritmo, pseudocódigo y ejemplos de matrices de ordenación, lista de enlaces sencillos y dobles:
La técnica del algoritmo de ordenación por inserción es similar a la ordenación por burbujas, pero es un poco más eficaz. La ordenación por inserción es más factible y eficaz cuando se trata de una pequeña cantidad de elementos. Cuando el conjunto de datos es mayor, se necesitará más tiempo para ordenarlos.
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Lo que vas a aprender:
- Introducción al ordenamiento por inserción en Java
- Algoritmo de ordenación por inserción
- Pseudocódigo para ordenación por inserción
- Ordenar una matriz mediante la ordenación por inserción
- Implementación de ordenación por inserción en Java
- Ordenar una lista vinculada mediante el ordenamiento por inserción
- Ordenar una lista doblemente enlazada mediante la ordenación por inserción
- Preguntas frecuentes
- Conclusión
Introducción al ordenamiento por inserción en Java
En la técnica de ordenación por inserción, asumimos que el primer elemento de la lista ya está ordenado y comenzamos con el segundo elemento. El segundo elemento se compara con el primero y se intercambia si no está en orden. Este proceso se repite para todos los elementos posteriores.
En general, la técnica de ordenación por inserción compara cada elemento con todos sus elementos anteriores y ordena el elemento para colocarlo en su posición correcta.
Como ya se mencionó, la técnica de ordenación por inserción es más factible para un conjunto de datos más pequeño y, por lo tanto, las matrices con una pequeña cantidad de elementos se pueden ordenar utilizando la ordenación por inserción de manera eficiente.
La ordenación por inserción es especialmente útil para ordenar estructuras de datos de listas vinculadas. Como sabe, las listas enlazadas tienen punteros que apuntan a su siguiente elemento (lista enlazada individualmente) y al elemento anterior (lista enlazada doble). Esto facilita el seguimiento de los elementos anteriores y siguientes.
Por lo tanto, es más fácil utilizar la ordenación por inserción para ordenar listas vinculadas. Sin embargo, la clasificación llevará mucho tiempo si los elementos de datos son más.
En este tutorial, analizaremos la técnica de ordenación por inserción, incluido su algoritmo, pseudocódigo y ejemplos. También implementaremos programas Java para ordenar una matriz, una lista enlazada individualmente y una lista enlazada doblemente usando el ordenamiento por inserción.
Algoritmo de ordenación por inserción
El algoritmo de ordenación por inserción es el siguiente.
Paso 1 : Repita los pasos 2 a 5 para K = 1 a N-1
Paso 2 : establecer temp = A (K)
Paso 3 : establecer J = K - 1
Paso 4 :
Repetir mientras temp<=A(J)
establecer A (J + 1) = A (J)
establecer J = J - 1
(final del bucle interior)
Paso 5 :
establecer A (J + 1) = temp
(fin del ciclo)
Paso 6 : Salida
Como sabe, la ordenación por inserción comienza desde el segundo elemento asumiendo que el primer elemento ya está ordenado. Los pasos anteriores se repiten para todos los elementos de la lista desde el segundo elemento en adelante y se colocan en las posiciones deseadas.
Pseudocódigo para ordenación por inserción
El pseudocódigo para la técnica de ordenación por inserción se proporciona a continuación.
|_+_|A continuación, veamos una ilustración que demuestra cómo ordenar una matriz usando la ordenación por inserción.
Ordenar una matriz mediante la ordenación por inserción
Tomemos un ejemplo de ordenación por inserción utilizando una matriz.
La matriz a ordenar es la siguiente:
Ahora, para cada pasada, comparamos el elemento actual con todos sus elementos anteriores. Entonces, en la primera pasada, comenzamos con el segundo elemento.
Por lo tanto, necesitamos N número de pasadas para ordenar completamente una matriz que contiene N número de elementos.
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La ilustración anterior se puede resumir en forma de tabla como se muestra a continuación:
| Pasar | Lista sin clasificar | comparación | Lista ordenada |
|---|---|---|---|
| 1 | {10,2,6,15,4,1} | {10,2} | {2,10, 6,15,4,1} |
| 2 | {2,10, 6,15,4,1} | {2,10, 6} | {2,6, 10,15,4,1} |
| 3 | {2,6, 10,15,4,1} | {2,6, 10,15} | {2,6, 10,15,4,1} |
| 4 | {2,6, 10,15,4,1} | {2,6, 10,15,4} | {2,4,6, 10,15,1} |
| 5 | {2,4,6, 10,15,1} | {2,4,6, 10,15,1} | {1,2,4,6, 10,15} |
| 6 | {} | {} | {1,2,4,6, 10,15} |
Como se muestra en la ilustración anterior, al final de cada pasada, un elemento va en su lugar correcto. Por tanto, en general, para colocar N elementos en su lugar apropiado, necesitamos N-1 pasadas.
Implementación de ordenación por inserción en Java
El siguiente programa muestra la implementación del ordenamiento por inserción en Java. Aquí, tenemos una matriz para ser ordenada usando la ordenación por inserción.
|_+_|Producción:
Matriz original: (10, 6, 15, 4, 1, 45)
Matriz ordenada: (1, 4, 6, 10, 15, 45)
En la implementación anterior, se ve que la clasificación comienza desde el 2Dakota del Norteelemento de la matriz (variable de ciclo j = 1) y luego el elemento actual se compara con todos sus elementos anteriores. A continuación, el elemento se coloca en su posición correcta.
La ordenación por inserción funciona eficazmente para matrices más pequeñas y para matrices que están parcialmente ordenadas donde la ordenación se completa en menos pasadas.
La clasificación por inserción es una clasificación estable, es decir, mantiene el orden de elementos iguales en la lista.
Ordenar una lista vinculada mediante el ordenamiento por inserción
El siguiente programa Java muestra la clasificación de una lista enlazada individualmente utilizando la clasificación por inserción.
|_+_|Producción:
Lista vinculada original:
1 8 32 2 10
Lista vinculada ordenada:
1 2 8 10 32
En el programa anterior, hemos definido una clase que crea una lista enlazada y le agrega nodos y la ordena. Como la lista enlazada individualmente tiene un puntero siguiente, es más fácil realizar un seguimiento de los nodos al ordenar la lista.
Ordenar una lista doblemente enlazada mediante la ordenación por inserción
El siguiente programa ordena una lista doblemente enlazada usando el ordenamiento por inserción. Tenga en cuenta que como la lista doblemente vinculada tiene punteros anteriores y siguientes, es fácil actualizar y volver a vincular los punteros mientras se ordenan los datos.
|_+_|Producción:
Lista original doblemente enlazada:
1 11 2 7 3 5
Lista ordenada doblemente enlazada:
1 2 3 5 7 11
Preguntas frecuentes
P # 1) ¿Qué es el ordenamiento por inserción en Java?
Responder: La ordenación por inserción es una técnica de ordenación simple en Java que es eficiente para un conjunto de datos más pequeño y en su lugar. Se supone que el primer elemento siempre se ordena y luego cada elemento subsiguiente se compara con todos sus elementos anteriores y se coloca en su posición correcta.
Q #2) ¿Por qué es mejor la ordenación por inserción?
Responder: La ordenación por inserción es más rápida para conjuntos de datos más pequeños cuando las otras técnicas, como la ordenación rápida, agregan gastos generales a través de llamadas recursivas. La ordenación por inserción es comparativamente más estable que los otros algoritmos de ordenación y requiere menos memoria. La ordenación por inserción también funciona de manera más eficiente cuando la matriz está casi ordenada.
Q #3) ¿Para qué se utiliza la ordenación por inserción?
Responder: La ordenación por inserción se utiliza principalmente en aplicaciones informáticas que crean programas complejos como búsqueda de archivos, búsqueda de rutas y compresión de datos.
Q #4)¿Cuál es la eficacia de la ordenación por inserción?
Responder: La ordenación por inserción tiene un rendimiento medio de casos de O (n ^ 2). El mejor caso para la ordenación por inserción es cuando la matriz ya está ordenada y es O (n). El rendimiento en el peor de los casos para la ordenación por inserción es nuevamente O (n ^ 2).
Conclusión
La ordenación por inserción es una técnica de ordenación simple que funciona en matrices o listas vinculadas. Es útil cuando el conjunto de datos es más pequeño. A medida que aumenta el tamaño del conjunto de datos, esta técnica se vuelve más lenta e ineficaz.
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El ordenamiento por inserción también es más estable y en el lugar que las otras técnicas de ordenamiento. No hay sobrecarga de memoria ya que no se utiliza una estructura separada para almacenar elementos ordenados.
La ordenación por inserción funciona bien en la ordenación de listas vinculadas que son listas de un solo enlace o de doble enlace. Esto se debe a que la lista vinculada está formada por nodos que están conectados mediante punteros. Por tanto, la clasificación de nodos se vuelve más fácil.
En nuestro próximo tutorial, discutiremos otra técnica de clasificación en Java.
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