算法系列-插入排序

基本介绍

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的适当位置，以达到排序的目的。

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中的排序码进行比较，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表。
思路图

代码实现

package com.air;

import java.util.Arrays;

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10, 6, 7, -2, -1};

        //定义待插入的数
        int insertVal = arr[1];
        int insertIndex = 1 - 1;
        //给insertVal 找到插入的位置
        //说明：
        //1.insertIndex>=0保证在给insertVal找插入位置，不越界
        //2.insertVal < arr[insertIndex] 待插入的数，还没有找到插入位置
        //3.将arr[insertIndex]后移
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
            insertIndex--;
        }
        //当退出while循环是，说明插入位置找到： insertIndex + 1
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;

//        System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序后的数组");
        System.out.println("第1趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        insertVal = arr[2];
        insertIndex = 2 - 1;
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
            insertIndex--;
        }
        //当退出while循环是，说明插入位置找到： insertIndex + 1
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;

//        System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序后的数组");
        System.out.println("第2趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        insertVal = arr[3];
        insertIndex = 3 - 1;
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
            insertIndex--;
        }
        //当退出while循环是，说明插入位置找到： insertIndex + 1
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;

//        System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序后的数组");
        System.out.println("第2趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        insertVal = arr[4];
        insertIndex = 4 - 1;
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
            insertIndex--;
        }
        //当退出while循环是，说明插入位置找到： insertIndex + 1
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;

//        System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序后的数组");
        System.out.println("第2趟排序后的数组");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

运行结果：

第1趟排序后的数组
[6, 10, 7, -2, -1]
第2趟排序后的数组
[6, 7, 10, -2, -1]
第2趟排序后的数组
[-2, 6, 7, 10, -1]
第2趟排序后的数组
[-2, -1, 6, 7, 10]

整理后的代码：

package com.air;

import java.util.Arrays;

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10, 6, 7, -2, -1};
        int insertVal = 0;
        int insertIndex = 0;
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            //定义待插入的数
            insertVal = arr[i];
            insertIndex = i - 1;
            //给insertVal 找到插入的位置
            //说明：
            //1.insertIndex>=0保证在给insertVal找插入位置，不越界
            //2.insertVal < arr[insertIndex] 待插入的数，还没有找到插入位置
            //3.将arr[insertIndex]后移
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
                arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
                insertIndex--;
            }
            //当退出while循环是，说明插入位置找到： insertIndex + 1
            if (insertIndex + 1 != i) {
                arr[insertIndex + 1] = insertVal;
            }
            System.out.println("第" + i + "趟排序后的数组");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
}

运行结果:

第1趟排序后的数组
[6, 10, 7, -2, -1]
第2趟排序后的数组
[6, 7, 10, -2, -1]
第3趟排序后的数组
[-2, 6, 7, 10, -1]
第4趟排序后的数组
[-2, -1, 6, 7, 10]