JAVA数据结构与算法之插入排序

Posted 2021-02-21 微观漫步

插入排序

插入排序介绍：

插入式排序属于内部排序法，是对于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。

插入排序法思想:

插入排序（Insertion Sorting）的基本思想是：把 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，无序表中包含有 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
序码依次与有序表元素的排序码进行比较，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表。

插入排序思路图:

代码演示：

package com.pierce.algorithm;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;

public class BubbleSort {
    public static void main(String[] args) {
//         int arr[] = {3, 9, -1, 10, 20};
        //
        // System.out.println("排序前");
        // System.out.println(Arrays.toString(arr));
        //为了容量理解，我们把冒泡排序的演变过程，给大家展示
        //测试一下冒泡排序的速度 O(n^2), 给 80000 个数据，测试
        //创建要给 80000 个的随机的数组
        int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {
            //生成一个[0, 8000000) 数
            arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000);
        }
        long millis1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("排序前的时间是=" + millis1);
        //测试插入排序
        insertSort(arr);
        long millis2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.printf("排序后的时间是=%s", millis2 - millis1);
        System.out.println();
        System.out.println(arr.length);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    //插入排序
    public static void insertSort(int[] arr) {
        int insertVal = 0;
        int insertIndex = 0;
        //使用 for 循环来把代码简化
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            //定义待插入的数
            insertVal = arr[i];
            // 即 arr[1]的前面这个数的下标
            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. 就需要将 arr[insertIndex] 后移
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
                // arr[insertIndex]
                arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
                insertIndex--;
            }
            // 当退出 while 循环时，说明插入的位置找到, insertIndex + 1
            // 举例：理解不了，我们一会 debug
            //这里我们判断是否需要赋值
            if (insertIndex + 1 != i) {
                arr[insertIndex + 1] = insertVal;
            }
        }
    }
}

运行结果：

排序前的时间是=1587817866393
排序后的时间是=787
80000