java排序算法之插入排序

- 日理万妓 2023-10-18 14:21 135阅读 0赞

**插入排序（Insertion-Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。**

插入排序的大体执行步骤如下：

*  从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；
 *  取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描
 *  如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
 *  重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；
 *  将新元素插入到该位置后，重复步骤2~5。

**有这样一个生活实例大家可以用于联想一下，我们类比一下打扑克，我们拿到牌之后，摸来的第1张牌无须整理，此后每次从桌上的牌(无序区)中摸最上面的1张并插入左手的牌(有序区)中正确的位置上。为了找到这个正确的位置，须自左向右(或自右向左)将摸来的牌与左手中已有的牌逐一比较。**

![在这里插入图片描述][20190212214141372.gif]

图解：根据其原理，我们把该无序数列看成两个部分，我们不难看出图中，首先我们把第一位3看成是有序数列，剩下的作为无序数列，因为要把后面的无序数列中的数插入到前面有序数列，所以依次把后面的数抽出，在前面找到合适位置插入。如图，先抽出44，与前面比较，比3大放在3后面，再抽出38，与前面比较，比44小，比3大，所以插入到3后面。依次类推，直到最后的一个数也插入到前面的有序数列中，最终的排序效果图如下，

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW5nY29uZ3lpNDIw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
搞清楚了排序的执行过程，下面我们开始编写代码，代码比较简单，直接贴出来供大家参考，

public class InsertSort {
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		int[] arr = {11,18,43,32};
    		System.out.println("排序前:" + Arrays.toString(arr) + "\r");
    		System.out.println("排序后:" + Arrays.toString(sortInsert(arr)));
    	}
    	
    	//插入排序方法
    	public static int[] sortInsert(int[] arr){
    		int current;											//定义待排序的元素
    		for(int i=0;i<arr.length-1;i++){
    			current = arr[i+1];
    			int preindex = i;  									//待排序元素的前一个元素
    			//通过此循环，肯定可以定位待排序元素的位置，同时将对应的已经排好序的元素位置右移
    			while(preindex >= 0 && current <arr[preindex]){
    				arr[preindex+1]=arr[preindex];					//待排序元素依次和前面的元素进行比较
    				preindex--;
    			}
    			arr[preindex+1] = current;
    		}
    		return arr;
    	}
    	
    	
    }

运行main函数，可以看到可以正确得到我们预期的效果，  
![在这里插入图片描述][20190212214827635.png]  
**简单分析一下插入排序的性能，可得出如下结论：**

最好的情况：T(n) = O(n)，即有序数组，但这种情况极特殊；  
最差情况：T(n) = O(n2)；  
平均来看：T(n) = O(n2)

[20190212214141372.gif]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190212214141372.gif
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