排序算法之插入排序

简介: 排序算法之插入排序

1 算法描述

  1. 从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序;
  2. 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描;
  3. 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置;
  4. 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置;
  5. 将新元素插入到该位置后;
  6. 重复步骤2~5。

2 算法实现

分解1:从未排序数组中取出第一个元素,和已排序的集合中的元素进行比较,则将被比较的元素向后移动.直到数组的头部或者找到比前面的比取出的元素要小的位置。

  int[] arrs = { 8, 6, 1, 7, 2, 5, 4, 12, 9 };
      //获取未排序数组的第一个数组
      int insert  = arrs[1];
      //判断大小
      if(arrs[0]>insert) {
          //如果大则向后移动
          arrs[1] = arrs[0];
      }
      //找到出入的位置进行插入
      arrs[0] = insert;
      ///输出结果
      for (int i = 0; i < arrs.length; i++) {
          System.out.print(arrs[i]+",");
      }

分解2:重复分解1的操作,逐步扩展已排序好队列。

int[] arrs = { 8, 6, 1, 7, 2, 5, 4, 12, 9 };
      ///
      第一轮插入
      //获取未排序数组的第一个数组
      int insert  = arrs[1];
      //判断大小
      if(arrs[0]>insert) {
          //如果大则向后移动
          arrs[1] = arrs[0];
      }
      //找到出入的位置进行插入
      arrs[0] = insert;
      // 6, 8, 1, 7, 2, 5, 4, 12, 9
      ///
      第二轮插入
      insert  = arrs[2];
      //判断大小
      if(arrs[1]>insert) {
          //如果大则向后移动
          arrs[2] = arrs[1];
          //      1
          // 6, 8, 8 , 7, 2, 5, 4, 12, 9
      }
      if(arrs[0]>insert) {
          //如果大则向后移动
          arrs[1] = arrs[0];
          // 1      
          // 6, 6, 8 , 7, 2, 5, 4, 12, 9
      }
      // 1, 6, 8 , 7, 2, 5, 4, 12, 9
      //找到出入的位置进行插入
      arrs[0] = insert;
      ///
      ///第三轮插入
      insert  = arrs[3];
      //判断大小
      if(arrs[2]>insert) {
          //如果大则向后移动
          arrs[3] = arrs[2];
          //       7
          // 1, 6, 8 , 8, 2, 5, 4, 12, 9
      }
      if(arrs[1]>insert) {
          //如果大则向后移动
          arrs[2] = arrs[1];
      }else {
          //如果遇到前面的数字比插入的元素小,直接插入
          arrs[2] = insert;
          // 1, 6, 7 , 8, 2, 5, 4, 12, 9
      }
      ///输出结果
      for (int i = 0; i < arrs.length; i++) {
          System.out.print(arrs[i]+",");
      }

分解3:使用循环操作优化每一轮寻找插入位置的操作

int[] arrs = { 8, 6, 1, 7, 2, 5, 4, 12, 9 };
        ///
        第一轮插入
        int start = 1;
        //获取未排序数组的第一个数组
        int insert  = arrs[start];
        while(start>0) {
            //判断大小
            if(arrs[start-1]>insert) {
                //如果大则向后移动
                arrs[start] = arrs[start-1];
            }else {
                //如果小于insert的话,就是插入的位置
                arrs[start] = insert;
                break; //循环中止
            }
            start --;
        }
        if(start==0) {
            arrs[0] = insert;
        }

        // 6, 8, 1, 7, 2, 5, 4, 12, 9
        ///
        第二轮插入
        start = 2;
        insert  = arrs[start];
        while(start>0) {
            //判断大小
            if(arrs[start-1]>insert) {
                //如果大则向后移动
                arrs[start] = arrs[start-1];
            }else {
                //如果小于insert的话,就是插入的位置
                arrs[start] = insert;
                break; //循环中止
            }
            start --;
        }
        if(start==0) {
            arrs[0] = insert;
        }
        ///
        ///第三轮插入
        start = 3;

        insert  = arrs[start];

        while(start>0) {
            //判断大小
            if(arrs[start-1]>insert) {
                //如果大则向后移动
                arrs[start] = arrs[start-1];
            }else {
                //如果小于insert的话,就是插入的位置
                arrs[start] = insert;
                break; //循环中止
            }
            start --;
        }
        if(start==0) {
            arrs[0] = insert;
        }
        ///输出结果
        for (int i = 0; i < arrs.length; i++) {
            System.out.print(arrs[i]+",");
        }

分解4:使用循环操作优化多轮的插入操作

 int[] arrs = { 8, 6, 1, 7, 2, 5, 4, 12, 9 };
        ///
        第一轮插入
        for (int start = 1; start < arrs.length; start++) {
            //获取未排序数组的第一个数组
            int insert  = arrs[start];
            while(start>0) {
                //判断大小
                if(arrs[start-1]>insert) {
                    //如果大则向后移动
                    arrs[start] = arrs[start-1];
                }else {
                    //如果小于insert的话,就是插入的位置
                    arrs[start] = insert;
                    break; //循环中止
                }
                start --;
            }
            //如果是首位置,就直接插入
            if(start==0) {
                arrs[0] = insert;
            }
        }
        ///输出结果
        for (int i = 0; i < arrs.length; i++) {
            System.out.print(arrs[i]+",");
        }

插入排序的交换次数多,但是循环比较的次数少

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