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插入排序

学习数据结构与算法
2021-05-17 14:29 · 阅读时长3分钟
小课

插入排序是一个简单的排序算法,算法主要通过在左边维持一个有序的子数组,然后不断的将右边的元素按照顺序插入到左边有序的子数组中,直到所有的元素都插入完成。最好的情况是当数组已经有序时,时间复杂度是O(N),最坏的情况是当数组是反序时,时间复杂度是O(N^2),平均时间复杂度是O(N^2)。

算法主要思路是

  1. 从数组第二个元素开始,按照顺序插入到当前元素左边已经有序的子数组中。
  2. 第一轮,左边的子数组只有一个元素,只要和当前元素比较,交换位置即可。
  3. 第二轮,左边的子数组有两个上一轮已排好序的两个元素,需要将当前元素插入到两个元素中合适的位置。
  4. ....
  5. 直到所有的元素都插入,数组就排序完成。

比如数组[4, 2, 1, 3, 7, 6, 5]插入排序过程如下

插入排序
插入排序
插入排序
插入排序
插入排序
插入排序
插入排序
1/6

插入排序代码实现如下。

1import java.util.Arrays;
2
3public class Main {
4
5    public static void main(String[] args) {
6        int[] arr = {4, 2, 1, 3, 7, 6, 5};
7        insertionSort(arr);
8        System.out.println(Arrays.toString(arr));
9    }
10
11    /**
12     * 插入排序
13     * 在左边维持一个有序的子数组
14     * 然后不断的将右边的元素按照顺序插入到左右有序的子数组中
15     * 直到所有的元素都插入完成
16     *
17     * @param arr
18     */
19    public static void insertionSort(int[] arr) {
20        for (int j = 1; j < arr.length; j++) {
21            int current = arr[j];
22            int i = j - 1;
23
24            /**
25             * 在有序数组中寻找合适的位置
26             */
27            while (i >= 0 && current < arr[i]) {
28                arr[i + 1] = arr[i];
29                --i;
30            }
31            /**
32             * 插入到左边有序数组中合适的位置
33             */
34            arr[i + 1] = current;
35        }
36    }
37}
38
注意: 这个Java运行环境不支持自定义包名,并且public class name必须是Main

插入排序也是一种效率比较低的排序算法,一般适用于对效率要求不高或者数据规模较小的排序。

排序算法插入排序