15_插入排序算法
一、基本介绍
插入式排序属于内部排序法,是对于欲排序的元素以插入的方式找寻该元素的适当位置,以达到排序的目的。
二、插入排序算法
2.1 算法思想
插入排序(Insertion Sorting)的基本思想是:把n个待排序的元素看成为一个有序表和一个无序表,开始时有序表中只包含一个元素,无序表中包含有n-1个元素,排序过程中每次从无序表中取出第一个元素,把它的排序码依次与有序表元素的排序码进行比较,将它插入到有序表中的适当位置,使之成为新的有序表。下图为插入排序示意图:
三、代码实现
3.1 逐步分解插入排序
//逐步推导便于理解
//第一轮 {101,34,119,1} --> {34,101,119,1}
//定义待插入的数
int insertValue = arr[1];
int insertIndex = 1 - 1; //即arr[1]前面这个数的下标
//给insertValue找到插入的位置
//说明
//1. insertIndex >= 0 保证在给insertValue找插入位置时不越界
//2.insertValue < arr[insertIndex] 待插入的数,还没有找到插入位置
while (insertIndex >= 0 && insertValue < arr[insertIndex]){
arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
insertIndex--;
}
//当退出while循环时,说明插入的位置找到,insertIndex + 1
arr[insertIndex + 1] = insertValue;
System.out.println("第一轮排序后:" + Arrays.toString(arr));
//第二轮{34,101,119,1} --> {34,101,119,1}
insertValue = arr[2];
insertIndex = 2 - 1;
while (insertIndex >= 0 && insertValue < arr[insertIndex]){
arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
insertIndex--;
}
//当退出while循环时,说明插入的位置找到,insertIndex + 1
arr[insertIndex + 1] = insertValue;
System.out.println("第二轮排序后:" + Arrays.toString(arr));
//第三轮{34,101,119,1} --> {1,34,101,119}
insertValue = arr[3];
insertIndex = 3 - 1;
while (insertIndex >= 0 && insertValue < arr[insertIndex]){
arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
insertIndex--;
}
//当退出while循环时,说明插入的位置找到,insertIndex + 1
arr[insertIndex + 1] = insertValue;
System.out.println("第三轮排序后:" + Arrays.toString(arr));
3.2 使用for循环进行代码整合
//使用for循环进行代码整理简化
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
//定义待插入的数
int insertValue = arr[i];
int insertIndex = i - 1; //即arr[1]前面这个数的下标
//给insertValue找到插入的位置
//说明
//1. insertIndex >= 0 保证在给insertValue找插入位置时不越界
//2.insertValue < arr[insertIndex] 待插入的数,还没有找到插入位置
while (insertIndex >= 0 && insertValue < arr[insertIndex]){
arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
insertIndex--;
}
//当退出while循环时,说明插入的位置找到,insertIndex + 1
//优化:判断是否需要赋值
if ((insertIndex + 1) == i){
arr[insertIndex + 1] = insertValue;
}
System.out.println("第" + i + "轮排序后:" + Arrays.toString(arr));
}
3.3 插入排序完整代码
import java.util.Arrays;
public class InsertSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {101,34,119,1,-1,89};
System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(arr));
insertSort(arr);
System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(arr));
}
//插入排序
public static void insertSort(int[] arr){
//使用for循环进行代码整理简化
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
//定义待插入的数
int insertValue = arr[i];
int insertIndex = i - 1; //即arr[1]前面这个数的下标
//给insertValue找到插入的位置
//说明
//1. insertIndex >= 0 保证在给insertValue找插入位置时不越界
//2.insertValue < arr[insertIndex] 待插入的数,还没有找到插入位置
while (insertIndex >= 0 && insertValue < arr[insertIndex]){
arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
insertIndex--;
}
//当退出while循环时,说明插入的位置找到,insertIndex + 1
//优化:判断是否需要赋值
if ((insertIndex + 1) == i){
arr[insertIndex + 1] = insertValue;
}
System.out.println("第" + i + "轮排序后:" + Arrays.toString(arr));
}
}
}
1] = insertValue;
}
System.out.println("第" + i + "轮排序后:" + Arrays.toString(arr));
}
}
}