概念:插入排序是一种简单直观的排序算法,它将待排序的元素分为已排序和未排序两部分,通过将未排序的元素逐个插入到已排序的部分中,最终完成排序。
算法步骤:
- 从第一个元素开始,将其视为已排序部分。
- 取出下一个元素,在已排序部分中从后往前比较,找到合适的位置插入。
- 重复步骤2,直到所有元素都被插入到已排序部分中。
算法特点:
- 简单易懂:插入排序的思想直观明了,容易理解和实现。
- 原地排序:插入排序只需要常数级的额外空间,不需要额外的数据结构。
- 稳定排序:相等元素的相对顺序在排序前后不会发生改变。
优点:
- 对于小规模数据或基本有序的数据,插入排序具有较好的性能。
- 在实践中,插入排序比其他复杂的排序算法如快速排序和归并排序更加高效。
缺点:
- 对于大规模乱序的数据,插入排序的性能较差,时间复杂度为O(n^2)。
- 插入排序的比较次数和移动次数较多,效率不如其他高级排序算法。
适用场景:
- 数据规模较小的情况下,插入排序是一个不错的选择。
- 对于基本有序的数据,插入排序的性能较好。
实现代码:
public class InsertionSort {
public static void insertionSort(int[] arr) {
int n = arr.length;
for (int i = 1; i < n; ++i) {
int key = arr[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j = j - 1;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 2, 8, 12, 1, 6, 3};
insertionSort(arr);
System.out.println("排序结果:");
for (int num : arr) {
System.out.print(num + " ");
}
}
}