直接插入排序

基本思想

每一步将一个待排序的数据插入到前面已经排好序的有序序列中，直到插完所有元素为止。

  1. 从序列第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序。
  2. 取出下一个元素，设为待插入元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描，如果该元素（已排序）大于待插入元素，将该元素移到下一位置。
  3. 重复步骤2，直到找到已排序的元素小于或者等于待排序元素的位置，插入元素。
  4. 重复2，3步骤，完成排序。

思路

代码实现

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
package com.nanzx.sort;

import java.util.Arrays;

public class InsertSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 4, 6, 8, 5, 9};
		insertSort(arr);
	}

	public static void insertSort(int[] arr) {
		int index = 1;
		insertValue = arr[1];
		while (index > 0 && insertValue < arr[index - 1]) {
			arr[index] = arr[index - 1];
			index--;
		}
		arr[index] = insertValue;
		System.out.println("第1轮后：");
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
        
		index = 2;
		insertValue = arr[2];
		while (index > 0 && insertValue < arr[index - 1]) {
			arr[index] = arr[index - 1];
			index--;
		}
		arr[index] = insertValue;
		System.out.println("第2轮后：");
		System.out.println(Arrays.toString(arr));

		index = 3;
		insertValue = arr[3];
		while (index > 0 && insertValue < arr[index - 1]) {
			arr[index] = arr[index - 1];
			index--;
		}
		arr[index] = insertValue;
		System.out.println("第3轮后：");
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
        
		index = 4;
		insertValue = arr[4];
		while (index > 0 && insertValue < arr[index - 1]) {
			arr[index] = arr[index - 1];
			index--;
		}
		arr[index] = insertValue;
		System.out.println("第4轮后：");
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}
}

运行结果

第1轮后：
[4, 6, 8, 5, 9]
第2轮后：
[4, 6, 8, 5, 9]
第3轮后：
[4, 5, 6, 8, 9]
第4轮后：
[4, 5, 6, 8, 9]

整合代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
package com.nanzx.sort;

import java.util.Arrays;

public class InsertSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 101, 34,-1, 119, 1 ,-2};
		insertSort(arr); 
	}

	public static void insertSort(int[] arr) {
		int index,insertValue;
		for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
			index = i;
			insertValue = arr[i];
			while (index > 0 && insertValue < arr[index - 1]) {
				arr[index] = arr[index - 1];
				index--;
			}
			arr[index] = insertValue;
		}
	}
}

测试直接插入排序的速度

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
package com.nanzx.sort;

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

public class InsertSort {
	public static void main(String[] args) {
		// 创建一个80000个元素的随机的数组
		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
		}
        
		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); 

		Date data2 = new Date();
		String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
		System.out.println("排序后的时间是=" + date2Str);

	}

	public static void insertSort(int[] arr) {
		int index,insertValue;
		for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
			index = i;
			insertValue = arr[i];
			while (index > 0 && insertValue < arr[index - 1]) {
				arr[index] = arr[index - 1];
				index--;
			}
			arr[index] = insertValue;
		}
	}
}

排序前的时间是=2020-07-31 20:02:36 排序后的时间是=2020-07-31 20:02:38