排序算法之 - 插入排序

插入排序

插入排序与选择排序一样，也分成：已排序列表 和 未排序列表 两部分。它也是重复执行一个步骤的过程：从右侧未排序列表取出第一个值，将它“插入”左侧已排序区域的合适位置，具体做法有不同的理解方式，比如：（方式一）先将它合并到左侧已排序列表的最右侧，然后针对已排序列表执行类似冒泡排序的过程 “从最右侧开始，依次比较相邻的两个元素的大小，右侧小于左侧则交换两者的位置，否则停止比较，看起来右侧的较小的数就好像渐渐浮到左边”。（方式二）将从未排序列表取出的元素M作为比较的标准，从已排序列表的右侧开始逐次取出值N与M进行比较，如果M < N则继续取前一个值，当取出的值X小于M的时候，元素X后面的位置就是插入M的位置，在此过程中为了随时给M留空，会将比较过的值依次往后移动。接下来以方式一进行插入排序的示意，其初始状态如图：

• 第一轮执行流程及结果：
  

• 第二轮执行流程及结果：
  

• 第三轮执行流程及结果：
  

• 第四轮执行流程及结果：
  

• 第五轮执行流程及结果：
  

• 第六轮执行流程及结果：
  

• 第七轮执行流程及结果：
  

• 第八轮执行流程及结果：
  

• 第九轮执行流程及结果：
  

Notice：由于第1轮其实只是起到了初始化的作用，并未产生任何的对比，所以示例的第1轮可以忽略，实际执行了8轮

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附PHP实现代码：

<?php

// 方式一
function insertSort1($arrayNeedsSort)
{
    $length = count($arrayNeedsSort);
    $arrReturn = [];
    $arrReturn[] = array_shift($arrayNeedsSort);
    
    for ($i = 0; $i < $length - 1; $i++) {
        $compare = array_shift($arrayNeedsSort);
        $arrReturn[] = $compare;
        $jStart = count($arrReturn) - 1;
        for ($j = $jStart; $j > 0; $j--) {
            if ($arrReturn[$j] < $arrReturn[$j - 1]) {
                $tmp = $arrReturn[$j - 1];
                $arrReturn[$j - 1] = $arrReturn[$j];
                $arrReturn[$j] = $tmp;
            } else {
                break;
            }
        }
    }
    return $arrReturn;
}

// 方式二
function insertSort2($arrayNeedsSort)
{
    $length = count($arrayNeedsSort);

    for ($i = 1; $i < $length; $i++) {
        $compare = $arrayNeedsSort[$i];
        for ($j = $i - 1; $j >= 0; $j--) {
            if ($compare < $arrayNeedsSort[$j]) {
                $arrayNeedsSort[$j + 1] = $arrayNeedsSort[$j];
                $arrayNeedsSort[$j] = $compare;
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    return $arrayNeedsSort;
}

$array = [5, 9, 3, 1, 2, 8, 4, 7, 6];
$res1 = insertSort1($array);
$res2 = insertSort2($array);
echo '<pre>';
print_r($res1);
print_r($res2);

运行结果：
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 2
    [2] => 3
    [3] => 4
    [4] => 5
    [5] => 6
    [6] => 7
    [7] => 8
    [8] => 9
)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 2
    [2] => 3
    [3] => 4
    [4] => 5
    [5] => 6
    [6] => 7
    [7] => 8
    [8] => 9
)