Java数据结构和算法(十)插入排序

逆流者 2021年02月21日 25次浏览

7 插入排序

7.1 插入排序法介绍:

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。

7.2 插入排序法思想

插入排序(Insertion Sorting)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。

7.3 插入排序思路图

在这里插入图片描述

7.4 代码实现

public class InsertSort {

    public static void main(String[] args) {
        //sort();
        int[] arr = {2, 1, 6, -1};
        insertSort(arr);
    }

    /**
     * 插入排序
     */
    public static void insertSort(int[] arr) {
        System.out.println("排序之前的数组:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        int insertVal;
        int insertIndex;
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            // 待插入的数
            insertVal = arr[i];
            // 待插入的数的前一个位置的坐标
            insertIndex = i - 1;
            // insertIndex >= 0 保证在给insertVal 找插入位置,不越界
            // insertVal < arr[insertIndex]
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
                arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
                insertIndex--;
            }
            if (insertIndex + 1 != i) {
                arr[insertIndex + 1] = insertVal;
            }
            System.out.println("第" + i + "轮插入后:");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }

    /**
     * 插入排序 分步推导
     */
    public static void sort() {
        int[] arr = {2, 1, 6, -1};
        System.out.println("排序之前的数组:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        // 第1轮
        // 待插入的数
        int insertVal = arr[1];
        int insertIndex = 1 - 1;
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
            insertIndex--;
        }
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;
        System.out.println("第1轮插入后:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        // 第2轮
        insertVal = arr[2];
        insertIndex = 2 - 1;
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
            insertIndex--;
        }
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;
        System.out.println("第2轮插入后:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        // 第3轮
        insertVal = arr[3];
        insertIndex = 3 - 1;
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
            insertIndex--;
        }
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;
        System.out.println("第3轮插入后:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

测试:

排序之前的数组:
[2, 1, 6, -1]
第1轮插入后:
[1, 2, 6, -1]
第2轮插入后:
[1, 2, 6, -1]
第3轮插入后:
[-1, 1, 2, 6]