经典算法系列之：插入排序

Posted 2021-04-25 编程的持续

1、前言

算法，在计算机中的地位，就相当于人类大脑的决策中枢系统，哪怕最简单的算法，其精妙的思维方式，都可以让人开启一扇新的视窗。

算法，它不仅仅只是狭义的用来解决计算机科学领域的问题，更是一种“思维方式”。算法思维，是一种深度思考和创造的过程。

算法，只有真正理解了，而不只是所谓的知道，并将应用到生活、工作、学习等各个方面，它将一定使人受益终生。

2、原理推导

插入排序，将数组中的每一个元素与它前面的元素遍历比较，把符合排序条件的元素移到它排序的位置。

给定一组 {9，7，1，5，8，6}的原始无序数组，按照从小到大升序排列，从后往前两两比较。

#step1

第1个数字和第2个数字开始两两比较，数字 【7】 和 【9】 位置互换，完成比较。

#step2

第3个数字和前面第1、2个数字开始比较。
第一次比较【1】小于【9】两个数位置互换结果 {7，1，9，5，8，6}。
第二次比较【1】小于【7】两个数位置互换结果{1，7，9，5，8，6}，完成比较。

#step3

第4个数字和前面第1，2，3个数字开始比较。
第一次比较【5】小于【9】两个数位置互换结果{1，7，5，9，8，6}。
第二次比较【5】小于【7】两个数位置互换结果{1，5，7，9，8，6}。
第三次比较【5】大于【1】则跳出循环，完成比较。

#step4

第5个数字和前面第1，2，3，4个数字开始比较。
第一次比较【8】小于【9】两个数位置互换结果{1，5，7，8，9，6}。
第二次比较【8】大于【7】则跳出循环，完成比较。

#step5

第6个数字和前面第1，2，3，4，5个数字开始比较。
第一次比较【6】小于【9】两个数位置互换结果{1，5，7，8，6，9}。
第二次比较【6】小于【8】两个数位置互换结果{1，5，7，6，8，9}。
第三次比较【6】小于【7】两个数位置互换结果{1，5，6，7，8，9}。
第四次比较【6】大于【5】则跳出循环，完成比较。

至此，插入排序已经完成。

3、代码示例

public static void insertSort(int array[] ){    
    int j = 0;    

    //外层循环控制总次数
    for (int i=1;i<array.length;i++){       
        // 将i的值放到临时变量中，待一轮比较结束赋值
        int temp = array[i];        

        //内层循环控制前后两个数交换的次数
        for (j=i;j>0;j--){            
            // 正序排列，前一个数大于后一个数，则将前面的数放到后一个数的位置
            if(array[j-1] >= temp){                
                array[j] = array[j-1];           
            }else{               
                break;            
            }  
    }       

        // 内层循环j--，temp表示数组中后一个数的值交换到前一个位置
        array[j] = temp;    
    }
}

4、禅定时刻

插入排序，如果后一个数比相邻的前面一个数大，则不需要再与前面其他数值比对，相比冒泡排序大大减少了交换次数，提高排序效率。在部分已经确定的信息基础之上，缩小范围，保证了效率和结果。不变的就是变化，能确定的就是变化。

作者简介

思维的持续，一个真的有思想，不穿格子衬衫的程序员。