2023-09-22  阅读(99)
原文作者:李林超 原文地址: https://www.lilinchao.com/archives/534.html

一、插入排序介绍

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。

二、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,元素表中包含有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。

三、插入排序思路图

202309222130374431.png

四、插入排序法应用实例

有一群小牛,考试成绩分别是101,34,119,1请从小到大排序

代码

    public class InsertSort {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr={101,34,119,1,-1,89};
            insertSort(arr);
        }
        //插入排序
        public static void insertSort(int[] arr){
            int insertVal=0;
            int insertIndex=0;
            //使用for循环
            for(int i=1;i<arr.length;i++){
                insertVal=arr[i];
                insertIndex=i-1;//即 arr[1]的前面这个数的下标
                while(insertIndex>=0 && insertVal < arr[insertIndex]){
                    arr[insertIndex+1]=arr[insertIndex];
                    insertIndex--;
                }
    
                if(insertIndex +1 != i){
                    arr[insertIndex+1]=insertVal;
                }
                System.out.println(Arrays.toString(arr));
            }
        }
    }

运行结果

    [34, 101, 119, 1, -1, 89]
    [34, 101, 119, 1, -1, 89]
    [1, 34, 101, 119, -1, 89]
    [-1, 1, 34, 101, 119, 89]
    [-1, 1, 34, 89, 101, 119]

完整代码

    public class InsertSort2 {
    
        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));
    
    
    
    
        }
    
        //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));
            }
    
    
    		/*
    
    
    		//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)); */
    
        }
    
    }

运行结果

    插入排序前
    排序前的时间是=2020-02-01 22:41:27
    排序前的时间是=2020-02-01 22:41:28
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