【算法】直接插入排序

1. 说明

• 1.直接插入排序的方式和打牌一样，刚开始数组为空
• 2.拿到一个数字后从左到右将它与数组中的每一个数字进行比较，然后插入合适的位置
• 3.到最后，数组按照既定的顺序排序好

2. 举个例子

• 示例： [5, 3, 4, 1, 2]
• 1. 获取数组的长度5，从第二个数开始循环操作
• 2. 取下一个比较的值3，索引i为1，上一个索引j为0
• 3.判断5是否大于3，则索引为1的数字改为5，得到 [5, 5, 4, 1, 2]，j=j-1=-1，j<0跳出循环
• 4.将索引0的位置的数字改为3，得到[3, 5, 4, 1, 2]
• 5. 取下一个比较的值4，索引i为2，上一个索引j为1 (索引0到索引j都是有序的)
• 6. 比较索引1位置的数字，5大于4，将索引2位置的数字改为5(往后挪一位)，得到[3, 5, 5, 1, 2]，j=j-1=0
• 7. 比较索引0位置的数字，3小于4，跳出循环
• 8. 将索引1位置的数字改为4，得到[3, 4, 5, 1, 2]
• 9. 取下一个比较的值1，索引i为3，上一个索引j为2 (索引0到索引j都是有序的)
• 10. 比较索引2位置的数字，5大于1，将索引3位置的数字改为5(往后挪一位)，得到[3, 4, 5, 5, 2]，j=j-1=1
• 11. 比较索引1位置的数字，4大于1，将索引2位置的数字改为4(往后挪一位)，得到[3, 4, 4, 5, 2]，j=j-1=0
• 12. 比较索引0位置的数字，3大于1，将索引1位置的数字改为3(往后挪一位)，得到[3, 3, 4, 5, 2]，j=j-1=-1，j<0跳出循环
• 13. 将索引0位置的数字改为1，得到[1, 3, 4, 5, 2]
• 14. 取下一个比较的值2，索引i为4，上一个索引j为3（索引0到索引j都是有序的）
• 15. 比较索引3位置的数字，5大于2，将索引4位置的数字改为5(往后挪一位)，得到[1, 3, 4, 5, 5]，j=j-1=2
• 16. 比较索引2位置的数字，4大于2，将索引3位置的数字改为4(往后挪一位)，得到[1, 3, 4, 4, 5]，j=j-1=1
• 17. 比较索引1位置的数字，3大于2，将索引2位置的数字改为3(往后挪一位)，得到[1, 3, 3, 4, 5]，j=j-1=0
• 18. 比较索引0位置的数字，1小于2，跳出循环
• 19. 将索引1位置的数字改为2，得到[1, 2, 3, 4, 5]

3. java代码示例

package com.learning.algorithm.sort;

/**
 * 直接插入排序
 * 示例： 5, 3, 4, 1, 2
 * 1.获取数组的长度5，从第二个数开始循环操作
 * ===开始循环===
 * 2.取下一个比较的值3，索引i为1，上一个索引j为0
 * 3.判断5是否大于3，则索引为1的数字改为5，得到 [5, 5, 4, 1, 2]，j=j-1=-1，j<0跳出循环
 * 4.将索引0的位置的数字改为3，得到[3, 5, 4, 1, 2]
 * ===继续循环===
 * 5.取下一个比较的值4，索引i为2，上一个索引j为1 (索引0到索引j都是有序的)
 * 6.比较索引1位置的数字，5大于4，将索引2位置的数字改为5(往后挪一位)，得到[3, 5, 5, 1, 2]，j=j-1=0
 * 7.比较索引0位置的数字，3小于4，跳出循环
 * 8.将索引1位置的数字改为4，得到[3, 4, 5, 1, 2]
 * ===继续循环===
 * 9.取下一个比较的值1，索引i为3，上一个索引j为2 (索引0到索引j都是有序的)
 * 10.比较索引2位置的数字，5大于1，将索引3位置的数字改为5(往后挪一位)，得到[3, 4, 5, 5, 2]，j=j-1=1
 * 11.比较索引1位置的数字，4大于1，将索引2位置的数字改为4(往后挪一位)，得到[3, 4, 4, 5, 2]，j=j-1=0
 * 12.比较索引0位置的数字，3大于1，将索引1位置的数字改为3(往后挪一位)，得到[3, 3, 4, 5, 2]，j=j-1=-1，j<0跳出循环
 * 13.将索引0位置的数字改为1，得到[1, 3, 4, 5, 2]
 * ===继续循环===
 * 14.取下一个比较的值2，索引i为4，上一个索引j为3（索引0到索引j都是有序的）
 * 15.比较索引3位置的数字，5大于2，将索引4位置的数字改为5(往后挪一位)，得到[1, 3, 4, 5, 5]，j=j-1=2
 * 16.比较索引2位置的数字，4大于2，将索引3位置的数字改为4(往后挪一位)，得到[1, 3, 4, 4, 5]，j=j-1=1
 * 17.比较索引1位置的数字，3大于2，将索引2位置的数字改为3(往后挪一位)，得到[1, 3, 3, 4, 5]，j=j-1=0
 * 18.比较索引0位置的数字，1小于2，跳出循环
 * 19.将索引1位置的数字改为2，得到[1, 2, 3, 4, 5]
 */
public class DirectInsertSort {
    public static void sort(int array[]) {
        // 获取数组的长度
        int length = array.length;
        // 从第二位开始比较
        for (int i = 1; i < length; ++i) {
            // 获取下一个比较的值
            int key = array[i];
            // 上一个索引
            int j = i - 1;

            // 比较到索引大于等于0的 且 遍历前面的值 与 key比较大小，如果比key大，大的值往后挪一位
            while (j >= 0 && array[j] > key) {
                // 比key大的值往后挪一位
                array[j + 1] = array[j];
                // 继续比较前面的值和key的大小
                j = j - 1;
            }
            // 当array[j]比key小，则array[j+1]的数字改为key
            array[j + 1] = key;
        }
    }

    /* A utility function to print array of size n*/
    public static void print(int[] array) {
        for (int i : array) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    }

    public static void main(String args[]) {
        int array[] = {5, 3, 4, 1, 2};
        DirectInsertSort.sort(array);
        DirectInsertSort.print(array);
    }
}

4. java示例截图