【排序算法】- 插入排序

1 插入排序法介绍:

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。

2 插入排序法思想:

插入排序（InsertionSorting）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，无序表中包含有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。

3 插入排序思路图:

4 代码实现:

package com.sukang.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

/**
 * @description:
 * @author: sukang
 * @date: 2020-07-09 9:02
 */
public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        //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
        }

        //没排序之前数组遍历
        System.out.println("排序前的数组" + Arrays.toString(arr));

        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String date1Str = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);
        insertSort(arr);
        Date date2 = new Date();
        String date2Str = simpleDateFormat.format(date2);
        System.out.println("排序后的时间是="+date2Str);


        //排序之后数组遍历
        System.out.println("排序后的数组" + Arrays.toString(arr));
    }

    public static void insertSort(int[] arr){
        int insertVal = 0;
        int insertIndex = 0;

        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
            //这里我们判断是否需要赋值
            if(insertIndex + 1 != i){
                arr[insertIndex + 1] = insertVal;
            }

           /* //使用逐步推导的方式来讲解，便于理解
            //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