八大排序算法--插入排序及其优化

插入排序定义

选择排序的整体思想，就是将当前位置的元素和前一个元素进行对比， 如果当前位置比较小，则交换它俩的位置，然后继续往前进行对比交换，直到前一个元素不比后一个元素小为止。

代码实现

public static void insertSort(int[] arr) {
	int len = arr.length;
	
	for(int i=0; i0 && arr[j] < arr[j-1]; j--) {
			swap(arr, j, j-1); //如果后一个数比前一个数小，则交换
		}
	}
	System.out.println("insertSort: "+Arrays.toString(arr));
}

private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
	int temp = arr[j];
	arr[j] = arr[i];
	arr[i] = temp;
}

插入排序优化

在刚刚的代码中，我们每比较一次，就进行一次交换，而从上面的交换方法中可以看到，每次交换实际上有三步操作。如果我们把每次要往前插入的值记录下来，前面大的数直接赋值给后一个位置，等找到合适位置时，再直接把值插入即可，这样每次就从三步操作简化为一步操作， 代码如下：

public static void insertSort2(int[] arr) {
	int len = arr.length;
	int insertValue = -1;
	for(int i=1; i0 && arr[j-1] > insertValue; j--) {
			arr[j] = arr[j-1];//如果前一个值比较大，则往后移
		}
		arr[j] = insertValue;//插入到合适的位置
	}
	System.out.println("insertSort: "+Arrays.toString(arr));
}

虽然依然是一个时间复杂度为O(n^2)的排序算法，但是依然有常数级的优化效果。

附上自动生成测试数组的代码

public static int[] randomArray(int length) {
	int[] arr = new int[length];
	Random random = new Random();
	for(int i=0; i

总结

由于插入排序的特性，如果要排序的数据越趋向于有序，则排序越快，甚至比O(nLogn)级别的算法还要快。所以插入排序可以用于小规模排序或者近乎有序的数据排序。

另外，还可以对插入排序经过一个较大的优化，不过由于效率的改变太明显，所以重新命名为了希尔排序，下一章将单独讲到希尔排序。