Java实现插入排序及其优化 insertion sort

本文带来八大排序算法之插入排序。

插入排序（Insertion Sort）属于内部排序算法，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。

插入排序基本思想：

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一个元素，把它的排序码依次与有序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。

推导过程（以数组 arr = {101, 34, 119, 1}为例）：

        //逐步推导，方便理解//第1轮{101, 34, 119, 1} ==> {34, 101, 119, 1}int insertValue = arr[1]; //根据插入排序定义，从第二个数开始找位置int insertIndex = 1 - 1; //表示待排序数前面的那个索引，即arr[1]前面数的下标while(insertIndex >=0 && insertValue < arr[insertIndex]){arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];insertIndex--;}//arr[insertIndex + 1] = insertValue; //当退出while 循环时，说明找到插入的位置了，即 insertIndex + 1 //此时isertIndex 为-1 故要 先 + 1System.out.println("第1轮排序后的顺序时：" + Arrays.toString(arr));//第2轮insertValue = arr[2]; //根据插入排序定义，从第3个数开始找位置insertIndex = 2 - 1; while(insertIndex >=0 && insertValue < arr[insertIndex]){arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];insertIndex--;}//arr[insertIndex + 1] = insertValue; //当退出while 循环时，说明找到插入的位置了，即 insertIndex + 1System.out.println("第2轮排序后的顺序时：" + Arrays.toString(arr));//第3轮insertValue = arr[3]; //根据插入排序定义，从第3个数开始找位置insertIndex = 3 - 1; while(insertIndex >=0 && insertValue < arr[insertIndex]){arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];insertIndex--;}//arr[insertIndex + 1] = insertValue; //当退出while 循环时，说明找到插入的位置了，即 insertIndex + 1System.out.println("第3轮排序后的顺序时：" + Arrays.toString(arr));

代码实现：

import java.util.Arrays;public class InsertSort {public static void main(String[] args){int[] arr = {101, 34, 119, 1};insertSort(arr);}//插入排序 insection sortpublic static void insertSort(int[] arr){int insertValue = 0;int insertIndex = 0;for(int i=1; i<arr.length; i++){insertValue = arr[i]; //表示待插入的数，根据插入排序定义，从第二个数开始找位置 insertIndex = i - 1; //表示待排序数前面的那个索引，即arr[1]前面数的下标//给insertValue 找到插入的位置//说明：//1. insertValue >= 0 保证在给insertValue 找插入位置时，数组不越界//2. insertValue < arr[insertIndex] 表示 待插入的数 还没有找到插入位置//3. 找到位置后，需要将arr[insertIndex]后移动while(insertIndex >=0 && insertValue < arr[insertIndex]){arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];insertIndex--;}//优化--判断是否需要赋值if(insertIndex + 1 != i){arr[insertIndex + 1] = insertValue; //当退出while 循环时，说明找到插入的位置了，即 insertIndex + 1}System.out.println("第"+i+"轮排序后的顺序时：" + Arrays.toString(arr));}}}

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