1.插入排序（Insertion Sorting）基本思想
- 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。
插入排序的时间复杂度为：O(n2)
2.图解
3. 代码实现
1）逐步推导：
{101, 34, 119, 1}
第1轮 {101, 34, 119, 1}; => {34, 101, 119, 1}
{101, 34, 119, 1}; => {101,101,119,1}
{101,101,119,1}; => {34,101,119,1}
第2轮 {34, 101, 119, 1}; => {34, 101, 119, 1}
第3轮 {34, 101, 119, 1}; => {1, 34, 101, 119}
{34, 101, 119, 1}; => {34, 101, 119, 119}
{34, 101, 119, 119}; => {34, 101, 101, 119}
{34, 101, 101, 119}; => {34, 34, 101, 119}
{34, 34, 101, 119}; => {1, 34, 101, 119}
//使用逐步推导的方式来讲解，便利理解 //第1轮 {101, 34, 119, 1}; => {34, 101, 119, 1} //{101, 34, 119, 1}; => {101,101,119,1} //定义待插入的数 int insertVal = arr[1]; int insertIndex = 1 - 1; //即arr[1]的前面这个数的下标 //给insertVal 找到插入的位置 //说明 //1. insertIndex >= 0 保证在给insertVal 找插入位置，不越界 //2. insertVal < arr[insertIndex] 待插入的数，还没有找到插入位置 //3. 就需要将 arr[insertIndex] 后移 while(insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex] ) { arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];// arr[insertIndex] insertIndex--; } //当退出while循环时，说明插入的位置找到, insertIndex + 1 //举例：理解不了，我们一会 debug arr[insertIndex + 1] = insertVal; System.out.println("第1轮插入"); 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];// arr[insertIndex] insertIndex--; } arr[insertIndex + 1] = insertVal; System.out.println("第2轮插入"); 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];// arr[insertIndex] insertIndex--; } arr[insertIndex + 1] = insertVal; System.out.println("第3轮插入"); System.out.println(Arrays.toString(arr));
2）循环实现
//插入排序 public static void insertSort(int[] arr) { int insertVal = 0; int insertIndex = 0; //使用for循环来把代码简化 for(int i = 1; i < arr.length; i++) { //定义待插入的数 insertVal = arr[i]; insertIndex = i - 1; // 即arr[1]的前面这个数的下标 // 给insertVal 找到插入的位置 // 说明 // 1. insertIndex >= 0 保证在给insertVal 找插入位置，不越界 // 2. insertVal < arr[insertIndex] 待插入的数，还没有找到插入位置 // 3. 就需要将 arr[insertIndex] 后移 while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) { arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];// arr[insertIndex] insertIndex--; } // 当退出while循环时，说明插入的位置找到, insertIndex + 1 // 举例：理解不了，我们一会 debug //这里我们判断是否需要赋值 if(insertIndex + 1 != i) { arr[insertIndex + 1] = insertVal; } //System.out.println("第"+i+"轮插入"); //System.out.println(Arrays.toString(arr)); } }
3）时间测试
public static void main(String[] args) { //int[] arr = {101, 34, 119, 1, -1, 89}; // 创建要给80000个的随机的数组 int[] arr = new int[80000]; for (int i = 0; i < 80000; i++) { arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数 } System.out.println("插入排序前"); Date data1 = new Date(); SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); String date1Str = simpleDateFormat.format(data1); System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str); insertSort(arr); //调用插入排序算法 Date data2 = new Date(); String date2Str = simpleDateFormat.format(data2); System.out.println("排序前的时间是=" + date2Str); //System.out.println(Arrays.toString(arr)); }