插入排序

插入排序法介绍

插入排序属于内部排序法,是对欲排序的元素以插入的方式找寻该元素适当位置,以达到排序的目的.

插入排序法的思想

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,使之称为新的有序表.

插入排序思路图

注意:插入排序其实就是移位,例如上面的第三次插入(3,14,17,25),20,9

先把20抓出来(哨兵),存储起来
然后就把20和25比较,发现25小于20,就把25后移称为 (3,14,17,25,25),9
然后哨兵20与17比较,17小于20 就把20存到17后面

代码实现

先分趟直观显示

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {101, 34, 119, 1};
        System.out.println("排序前");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        insertSort(arr);
    }

    private static void insertSort(int[] arr) {
        //第一趟
        int insetVal = arr[1]; // 待插入的数据
        int selectIndex = 1 - 1; // 待插入数据的前一个下标,即带比较的第一个数

        while (selectIndex >= 0 && arr[selectIndex] > insetVal) { //待插入的数小于带比较的数,则后移数据
            arr[selectIndex + 1] = arr[selectIndex];
            selectIndex--;
        }
        //否则找到待插入的位置 selectIndex + 1
        arr[selectIndex + 1] = insetVal;

        System.out.println("第一趟排完之后的结果:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //第二趟
        insetVal = arr[2]; // 待插入的数据
        selectIndex = 2 - 1; // 待插入数据的前一个下标,即带比较的第一个数

        while (selectIndex >= 0 && arr[selectIndex] > insetVal) { //待插入的数小于带比较的数,则后移数据
            arr[selectIndex + 1] = arr[selectIndex];
            selectIndex--;
        }
        //否则找到待插入的位置 selectIndex + 1
        arr[selectIndex + 1] = insetVal;

        System.out.println("第二趟排完之后的结果:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //第三趟
        insetVal = arr[3]; // 待插入的数据
        selectIndex = 3 - 1; // 待插入数据的前一个下标,即带比较的第一个数

        while (selectIndex >= 0 && arr[selectIndex] > insetVal) { //待插入的数小于带比较的数,则后移数据
            arr[selectIndex + 1] = arr[selectIndex];
            selectIndex--;
        }
        //否则找到待插入的位置 selectIndex + 1
        arr[selectIndex + 1] = insetVal;

        System.out.println("第三趟排完之后的结果:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

排序前
[101, 34, 119, 1]
第一趟排完之后的结果:
[34, 101, 119, 1]
第二趟排完之后的结果:
[34, 101, 119, 1]
第三趟排完之后的结果:
[1, 34, 101, 119]

上面的代码能够很形象看出插入排序的各个步骤.

使用for循环

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {101, 34, 119, 1};
        System.out.println("排序前");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        insertSort(arr);
    }

    private static void insertSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int insertVal = arr[i]; // 待插入数据
            int selectIndex = i - 1;  //待比较的第一个数的下标
            while (selectIndex >= 0 && arr[selectIndex] > insertVal) {
                //移位
                arr[selectIndex + 1] = arr[selectIndex];
                selectIndex--;
            }
            //找到待插入的位置,selectIndex+1,插入元素
            //判断是否需要插入元素,没有移位就不要动数据
            if (selectIndex+1 != i) {
                arr[selectIndex + 1] = insertVal;
            }
            System.out.printf("第%d此排序的结果
",i);
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
}

排序前
[101, 34, 119, 1]
第1此排序的结果
[34, 101, 119, 1]
第2此排序的结果
[34, 101, 119, 1]
第3此排序的结果
[1, 34, 101, 119]