插入排序

一、插入排序(InsertSort)

插入排序从第二个数开始,拿出第二个数进行向前插入排序,一直到最后一个数向前做插入排序。算法稳定。

插入排序的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(1)。最好的时间复杂度是O(n),最坏也就是平均是O(n^2)

 

二、图解

对于一串数字(3,5,2,1,4,10)进行插入从小到大排序,如下图演示

 

插入排序_第1张图片

 

三、算法分析

    /**
     * 插入排序
     * 1、确定插入排序的数,从第二个开始选择
     * 2、选择插入排序的数,保存为num
     * 3、计算num前一个数的索引
     * 4、进行检查,如果num小于前面的数,则将前一个数往后移,若比前一个数大,则结束此次循环
     * 5、结束时的位置保存num
     * @param arr
     */
    public static void insertSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            //选择插入排序的数,保存为num
            int num = arr[i];

            //计算num前一个数的索引
            int preIndex = i - 1;

            for (; preIndex >= 0; preIndex--) {
                //进行检查,如果num小于前面的数,则将前一个数往后移,若比前一个数大,则结束此次循环
                if (num < arr[preIndex])
                    arr[preIndex + 1] = arr[preIndex];
                else
                    break;
            }
            //结束时的位置保存num
            if (num != arr[i])
                arr[preIndex + 1] = num;
        }

 

四、算法实现

package com.arithmetic.sort;

/**
 * @Description
 * 功能:实现插入排序
 * 从第二个数开始,拿出第二个数进行向前插入排序,一直到拿到最后一个数向前做插入排序
 * 时间复杂度O(n^2);空间复杂度O(1);稳定;算法复杂度最好O(n),不需要加条件实现,最坏情况是O(n^2)
 * @Author xuexue
 * @Date 2019/11/9 22:25
 */
public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arrs = new int[]{3, 5, 2, 1, 4, 10};

        insertSort(arrs);

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

    /**
     * 算法:插入排序
     * 需要选择作为插入的数:从第二个开始,共n-1个数
     * 每次将选择作为插入的数与前面比较,如果小于则前面的数往后移动一位,否则插入到这个位置
     * @param arr
     */
    public static void insertSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {//总共需要选择作为插入的数为n-1个
            int num = arr[i];//选择作为插入的数
/*            int leftIndex = i -1;//插入的数前一个位置索引

            //插入排序算法实现
            while (leftIndex >= 0 && num < arr[leftIndex]) {
                arr[leftIndex + 1] = arr[leftIndex];//交换位置
                leftIndex--;
            }

            if (num != arr[i])
                arr[leftIndex + 1] = num;*/

           int j = i - 1;//记录插入的数前一个位置的索引
           for (; j >= 0; j--) {//从插入元素的前一个开始
                //进行比较 如果作为插入的数小于则前面的数往后移动一位,否则进入else插入到这个位置
                if (num < arr[j])
                    arr[j + 1] = arr[j];//前面的数往后移动一位
                else
                    break;
            }
            if (num != arr[i])//说明移动了位置,需要插入
                arr[j + 1] = num;//将作为比较的数插入数组中,形成新的片段有序数组
        }
    }
}

 

运行结果:

插入排序_第2张图片

 

 

 

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