同样的复杂度，为什么插入排序比冒泡排序更受欢迎？

Posted 2021-04-07 ConstXiong

前面了解了 冒泡排序 和 插入排序，时间复杂度、空间复杂度都相同：

• 最好情况时间复杂度：O(n)
• 最坏情况时间复杂度：O(n2)
• 平均情况下的时间复杂度：O(n2)
• 空间复杂度：O(1)，稳定排序算法

原文： 、

但为什么插入排序使用偏多呢？

原因如下：

• 针对同一个数组，冒泡排序和插入排序，最优情况下需要交互数据的次数是一样（即原数组的逆序度一样）
• 每次数据交换，冒泡排序的移动数据要比插入排序复杂。冒泡排序进行了 3 次赋值，插入排序进行了 1 次赋值

两种算法中移动数据的代码对比：

//冒泡排序int temp = array[j + 1];array[j+1] = array[j];array[j] = temp;

//插入排序if (array[j] > value) { array[j+1] = array[j];} else { break;}

测试代码：

package constxiong.interview.algorithm;
import java.util.Random;
/** * 测试冒泡排序 * @author ConstXiong * @date 2020-04-10 09:36:54 */public class CompareBubbleAndInsertionSort {
 public static void main(String[] args) { //生成两个一样长度的随机数组 int length = 10000; int[] array_1 = generateArray(length); int[] array_2 = new int[length];  System.arraycopy(array_1, 0, array_2, 0, length); print(array_1); print(array_2);
 //比较冒泡排序与插入排序的耗时 long array_1_start = System.currentTimeMillis(); bubbleSort(array_1); System.out.println("bubbleSort cost time : " + (System.currentTimeMillis() - array_1_start)); long array_2_start = System.currentTimeMillis(); insertionSort(array_2); System.out.println("insertionSort cost time : " + (System.currentTimeMillis() - array_2_start));
 //打印排序后的两个数组，看看结果是否正确 print(array_1); print(array_2); }
 /** * 生成随机数组 * @param length * @return */ private static int[] generateArray(int length) { Random r = new Random(); int[] array = new int[length]; for (int i = 0; i < array.length; i++) { array[i] = r.nextInt(length); } return array; }
 /** * 冒泡排序 * @param array */ private static void bubbleSort(int[] array) { for (int i = 0; i < array.length; i++) { //提前退出冒泡循环的标志 boolean hasSwitch = false; //因为使用 j 和 j+1 的下标进行比较，所以 j 的最大值为数组长度 - 2 for (int j = 0; j < array.length - (i+1); j++) { if (array[j] > array[j + 1]) { int temp = array[j + 1]; array[j+1] = array[j]; array[j] = temp; hasSwitch = true;//有数据交换 } } //没有数据交换退出循环 if (!hasSwitch) { break; } } }
 /** * 插入排序 */ private static void insertionSort(int[] array) { for (int i = 1; i < array.length; i++) { int j = i - 1; int value = array[i]; for (; j >= 0; j--) { if (array[j] > value) { array[j+1] = array[j]; } else { break; } } array[j+1] = value; } }
 /** * 打印数组 * @param array */ private static void print(int[] array) { for(int i : array) { System.out.print(i); } System.out.println(); }
}

打印结果：

随着数组长度的提升，冒泡排序比插入排序多出的耗时也随之增多。