8.17Java之插入排序(InsertionSort)算法

概念及介绍

将一个记录插入到已经排好序的有序表中，从而一个新的、记录数增 1 的有序表

假设前面 n-1(其中 n>=2)个数已经是排好顺序的，现将第 n 个数插到前面已经排好的序列中，然后找到合适自己的位置，使得插入第n个数的这个序列也是排好顺序的。

按照此法对所有元素进行插入，直到整个序列排为有序的过程，称为插入排序。

实现方法： 使用双层循环

外层循环对除了第一个元素之外的所有元素
内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找，并进行移动

算法平均的时间复杂度和空间复杂度

平均时间复杂度：

o(n^2)

空间复杂度：

o(1)

情景:

当待排序数组是有序时，是最优的情况，只需当前数跟前一个数比较一下，比较次数：N-1次，时间复杂度o(N)
待排序数组是逆序的，时间复杂度：o(n^2)

引用四张图来说明这个排序算法：

代码实现

package PracticeReview.Algorithm;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Scanner;

/**
 * 插入排序练习
 * @since JDK 1.8
 * @date 2021/08/17
 * @author Lucifer
 */
public class InsertSort {
    //定义一个数组
    private static int[] brr = new int[]{};
    //开始部分
    public static void sort(int[] arr){

        //记录传入数组的长度
        int n = arr.length;

        //第一层循环寻找位置进行比较-->不断循环到数组长度最后一位索引
        for (int i=0; i<n; i++){
            //内层循环开始寻找插入的值的位置--->依次和当前位置之前的值进行比较
            for (int j=i; j>0; j--){
                if ((arr[j]-arr[j-1])<0){
                    //调用换位方法
                    changePlace(arr, j, j-1);
                }else {
                    break;
                }
            }
        }

        for (int number : arr){
            System.out.println(number);
        }
    }

    //交换值位置的函数
    private static void changePlace(int[] arr, int i, int j){
        int t = arr[j];
        arr[j] = arr[i];
        arr[i] = t;
    }

    //获取键盘输入数组
    private static int[] getInputValue(){
        System.out.println("Input a string of number :");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String input = scanner.next();

        Scanner scanner1 = new Scanner(System.in);
        System.out.println("Input int value :");
        String input2 = scanner1.next();

        String valueString = input + input2;

        //再将字符串转成成整型
        brr = new int[valueString.length()];

        try {
            for (int j=0; j<valueString.length(); j++){
                //将输入的字符串转成整数
                brr[j] = Integer.parseInt(valueString.substring(j, j+1));
                /*
                substring是找出包含起始位置，不包含结束位置，到结束位置的前一位的子串
                 */
            }
        }catch (Exception e){
            System.out.println("输入值的时候发生异常!!!");
            System.out.println(e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
        return brr;
    }
}

go复现

package main

var (
    n int
)

func insertSort(arr []int) {
    n = len(arr)

    //第一层循环寻找位置进行比较-->不断循环到数组长度最后一位索引
    for i := 0; i < n; i++ {
        //内层循环开始寻找插入的值的位置--->依次和当前位置之前的值进行比较
        for j := i; j > 0; j-- {
            if (arr[j] - arr[j-1]) < 0 {
                //调用换位置方法
                changePlace(arr, j, j-1)
            }
        }
    }
}

func changePlace(brr []int, k int, l int) {
    temp := brr[l]
    brr[l] = brr[k]
    brr[k] = temp
}