Java算法 直接插入排序 -- 直接插入排序算法的非递归和递归形式实现

Posted 2021-10-27 Z && Y

1. 直接插入排序

插入排序的代码实现虽然没有冒泡排序和选择排序那么简单粗暴，但它的原理应该是最容易理解的了，因为只要打过扑克牌的人都应该能够秒懂。插入排序是一种最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。

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1.1 算法步骤

1. 将第一待排序序列第一个元素看做一个有序序列，把第二个元素到最后一个元素当成是未排序序列。
2. 从头到尾依次扫描未排序序列，将扫描到的每个元素插入有序序列的适当位置。（如果待插入的元素与有序序列中的某个元素相等，则将待插入元素插入到相等元素的后面。）

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1.2 动图演示

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1.3 代码实现（递归 & 非递归）

package recursion;

import java.util.Arrays;

/**
 * ClassName: DirectInsertionSort
 * Description: 直接插入排序算法的实现(递归 & 非递归)
 * 直接插入排序即是：顺序地把待排序的各个记录按其关键字插入到已排序后的适当位置处。
 *
 * @author Tianjiao
 * @date 2021/10/9 11:48
 */
public class DirectInsertionSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] intArr = {1, 5, 6, 2, 3, 4, 0, 7};
        System.out.println("直接插入排序算法的非递归实现: " + Arrays.toString(directInsertionSort(intArr)));
        System.out.println("直接插入排序算法的递归实现:   " + Arrays.toString(directInsertionSortRecursion(intArr, 1)));
    }

    /**
     * 直接插入排序算法的非递归实现
     */
    public static int[] directInsertionSort(int[] sourceArray) {
        // 对 arr 进行拷贝，不改变参数内容
        int[] intArr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);
        // 从下标为1的元素开始选择合适的位置插入，因为下标为0的只有一个元素，默认是有序的
        for (int i = 1; i < intArr.length; i++) {
            // 记录要插入的数据
            int tmp = intArr[i];
            // 从已经排序的序列最右边的开始比较，找到比其小的数
            int j = i;
            while (j > 0 && tmp < intArr[j - 1]) {
                intArr[j] = intArr[j - 1];
                j--;
            }
            // 存在比其小的数，插入
            if (j != i) {
                intArr[j] = tmp;
            }
        }
        return intArr;
    }

    /**
     * 直接插入排序算法的递归实现
     */
    public static int[] directInsertionSortRecursion(int[] intArr, int position) {
        int length = intArr.length;
        // 记录要插入的数据
        int tmp = intArr[position];
        // 从已经排序的序列最右边的开始比较，找到比其小的数
        int j = position;
        while (j > 0 && tmp < intArr[j - 1]) {
            intArr[j] = intArr[j - 1];
            j--;
        }
        // 存在比其小的数，插入
        if (j != position) {
            intArr[j] = tmp;
        }
        if (position < length - 1) {
            directInsertionSortRecursion(intArr, position + 1);
        }
        return intArr;
    }
}

运行结果:

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