插入排序算法详解及代码实现

Posted 2021-07-08 乐哥讲Java

算法介绍

插入排序，是一种简单的排序算法。

插入排序的基本思想是：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，把它依次与有序表中的元素进行比较，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表。

算法描述

1. 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；

2. 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；

3. 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
   

4. 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；

5. 将新元素插入到该位置后，重复步骤2~5。
   
   

排序过程详解

我们通过一个具体的数组，拆分其每一趟的排序过程，就很容易理解插入排序的逻辑了。

原始数组为：[1, 5, 6, 3, 2, 10, -1, 9]

其每一趟的排序结果为：

（说明：为了方便理解，每趟中标颜色的数据就是该趟已经排序好的数据，未标颜色的即为待排序数据。）

第1趟排序后：[1, 5, 6, 3, 2, 10, -1, 9]

第2趟排序后：[1, 5, 6, 3, 2, 10, -1, 9]

第3趟排序后：[1, 3, 5, 6, 2, 10, -1, 9]

第4趟排序后：[1, 2, 3, 5, 6, 10, -1, 9]

第5趟排序后：[1, 2, 3, 5, 6, 10, -1, 9]

第6趟排序后：[-1, 1, 2, 3, 5, 6, 10, 9]

第7趟排序后：[-1, 1, 2, 3, 5, 6, 9, 10]

代码实现

package com.lege.sort;
import java.util.Arrays;
public class InsertSort {
 public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[] {1, 5, 6, 3, 2, 10, -1, 9}; sort(arr); System.out.println(Arrays.toString(arr)); }
 private static void sort(int[] arr) { for(int i = 1; i<arr.length; i++) { int insertVal = arr[i]; int insertIndex = i - 1; while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) { arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex]; insertIndex--; } arr[insertIndex + 1] = insertVal; }  }}

打印结果为：

[-1, 1, 2, 3, 5, 6, 9, 10]