插入排序详解与实现-优快云博客

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本文介绍了插入排序的基本思想和步骤，通过图解和示例详细阐述了如何将无序数组排序为升序。并提供了Java代码实现，展示了插入排序的过程。

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前言

相信大家已经在算法的道路上正一步一个脚印，突破自我。今天依然带领大家一起探讨一下简单的排序算法——插入排序。下一篇会更新插入排序的优化，持续跟着小编学习算法。

插入排序

题目描述：

给定一个无序数组，按照从小到大的顺序进行排序。

例如：

int[] arr = {7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0};

返回一个有序的数组：sortArray：{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}

实现思想

如下图所示：

图解思路：

1、首先，给定一个无序数组，[7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]，对应下标为0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7。

2、第一次插入排序：使得下标为0~0数据有序，则原来的给定的数组则满足条件。任何数据不做交换。

3、第二次插入排序：使得下标0~1数据有序，那么这时候arr[1] < arr[0]，则需要将下标为1和下标为0的数据做交换。交换后，下标为0的前面并没有数据了。这时候停止交换。则第二次插入排序结果为：[6, 7, 5, 4, 3, 2, 1, 0]。

4、第三次插入排序：使得下标0~2数据有序，那么这时候arr[2] < arr[1]，将下标为2和下标为1的数据交换，变成了 [6, 5, 7, 4, 3, 2, 1, 0]，这时候前面还有arr[0]，这时候比较arr[1] < arr[0]，类似步骤3，最后结果为：[5, 6, 7, 4, 3, 2, 1, 0]。

... ...

以此类推，希望大家可以一步一步将过程写完，最后才会明白插入排序的内涵之所在。

演示代码：

    /**
     * 插入排序实现主逻辑
     *
     * @param arr 目标数组
     */
    private static void insertSort(int[] arr) {
        // 1、对边界值进行处理
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }

        /**
         * 第一层循环遍历的是，0-0位置有序，0-1位置有序 ... 0-n-1位置有序
         * 第二次循环遍历的是，下标为1的数是否比下标为0的数大，以此类推
         */
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int newNumIndex = i;
            while (newNumIndex - 1 >= 0 && arr[newNumIndex - 1] > arr[newNumIndex]{
                swapArray(arr, newNumIndex - 1, newNumIndex);
                newNumIndex--;
            }
        }

    }

    /**
     * 对两个位置的值进行交换
     *
     * @param arr 目标数组
     * @param j   第一个要交换的值
     * @param i   第二个要交换的值
     */
    private static void swapArray(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[j];
        arr[j] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }

    /**
     * 打印数组
     *
     * @param arr 目标数组
     */
    private static void printArray(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

最后输出结果：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

后续会持续更新算法相关代码，大家记得点点关注啦~