【排序算法】插入排序

news2024/11/18 0:15:10

文章目录

一：基本概念
- 1.1 介绍
- 1.2 原理
- 1.3 插入排序法思想
二：代码实现
- 2.1 源码
- 2.2 执行结果
- 2.3 测试八万条数据
三：算法分析
- 3.1 时间复杂度
- 3.2 空间复杂度
- 3.3 稳定性

一：基本概念

1.1 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。

1.2 原理

一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序，它是一个有效的算法。插入排序是一种最简单的排席方法，它的基本思想是
将一个记录插入到已经排好序的有序表中，从而得到一个新的、记录数增 1 的有序表。在其实现过程使用双层循环，外层循环对除
了第一个元素之外的所有元素，内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找，并进行移动。

1.3 插入排序法思想

插入排序（InsertionSorting）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。

将待排序序列分为两部分，一部分有序一部分无序。
我们把第一个元素看作有序序列，从第二个元素到最后为无序序列。
将无序序列中每一个元素依次插入到有序序列的合适位置–从小到大（从大到小）。

在这里插入图片描述

二：代码实现

2.1 源码


/**
 * 插入排序
 *
 * @author ikun
 */
public class InsertSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[5];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            //Math.random() * 80000生成0到100的随机数
            array[i] = (int) (Math.random() * 80);
        }
        System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(array));
        insertSort(array);

    }

    /**
     * 插入排序
     *
     * @param array 需要排序的数组
     */
    public static void insertSort(int[] array) {
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            //使用逐步推倒的方式来讲解，便于理解
            //第一轮  {101, 34, 119, 1} -> { 34,101,119,1}
            //定义待插入的数据
            //第一轮的话，待插入的数就是array[1]
            int insertVal = array[i];
            //定义待插入数据的下标,即array[1]的前一个下标
            //int insertIndex = 1 - 1;
            int insertIndex = i - 1;

            //给insertVal找到一个插入的位置
            //说明
            //1.insertIndex >= 0是保证再给insertIndex找插入位置时，不会数组下标越界
            //2.insertVal < array[insertIndex]说明待插入的数，还没找到插入的位置
            //3.此时需要将array[insertIndex]，也就是101后移
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < array[insertIndex]) {
                //将array[insertIndex]后移
                array[insertIndex + 1] = array[insertIndex];
                //因为要和前面每一个数据进行比较，所以要将要插入的位置减一，挨个比较
                insertIndex--;
            }
            //当退出while循环时，说明插入的位置找到，则insertIndex + 1
            array[insertIndex + 1] = insertVal;

            System.out.println("第" + i + "轮插入后：" + Arrays.toString(array));
        }

    }

}