插入法排序(Java实现)

插入法排序

※ 插入法排序原理
利用插入法对无序数组排序时,我们其实是将数组R划分成两个子区间R[1..i-1](已排好序的有序区)和R[i..n](当前未排序的部分,可称无序区)。插入排序的基本操作是将当前无序区的第1个记录R[i]插人到有序区R[1..i-1]中适当的位置上,使R[1..i]变为新的有序区。因为这种方法每次使有序区增加1个记录,通常称增量法。
插入排序与打扑克时整理手上的牌非常类似。摸来的第1张牌无须整理,此后每次从桌上的牌(无序区)中摸最上面的1张并插入左手的牌(有序区)中正确的位置上。为了找到这个正确的位置,须自左向右(或自右向左)将摸来的牌与左手中已有的牌逐一比较。
插入排序法动态图
图解:根据其原理,我们把该无序数列看成两个部分,我们不难看出图中,首先我们把第一位3看成是有序数列,剩下的作为无序数列,因为要把后面的无序数列中的数插入到前面有序数列,所以依次把后面的数抽出,在前面找到合适位置插入。如图,先抽出44,与前面比较,比3大放在3后面,再抽出38,与前面比较,比44小,比3大,所以插入到3后面。依次类推,直到最后的一个数也插入到前面的有序数列中。

※ 插入实例算法分析
{3 -1 0 -8 2 1} 这是要进行插入排序的数组

{3 -1 0 -8 2 1} -1 先把-1(数组的第二个位置)拿出来当做要进行往左边插入的值,
但是把-1插入到左的什么位置需要通过程序找出来
(左边的值依次和这个值-1作比较得出)

{3 3 0 -8 2 1} -1 拿第一个位置的值3和-1比较,发现比-1大,那么就把第一个位置
的值3赋给第二个位置,结果如左边所示

{-1 3 0 -8 2 1} -1 这个时候第一个位置
就有可能是我们要找的插入的位置,进一步发现第一种位置前面
没有值了,那么就果断把-1插入到第一个位置,结果如左边所示,
好了本次循环结束

{-1 3 0 -8 2 1} 0 这次把0(数组的第三个位置)拿出来当做要进行往左边插入的值,
但是把0插入到左的什么位置需要通过程序找出来
(左边的值依次和这个值0作比较得出)

{-1 3 3 -8 2 1} 0 拿第二个位置的值3和0比较,发现比0大,那么就把第二个位置
的值3赋给第三个位置,结果如左边所示

{-1 0 3 -8 2 1} 0 这个时候第二个位置
就有可能是我们要找的插入的位置,进一步发现第一个位置的值-1
比0小,那么就果断确定第二个位置就是我们要找的插入位置,
然后把0插入到第二个位置,结果如左边所示,
好了本次循环结束

{-1 0 3 -8 2 1} -8 这次把-8(数组的第四个位置)拿出来当做要进行往左边插入的值,
但是把-8插入到左的什么位置需要通过程序找出来
(左边的值依次和这个值-8作比较得出)

{-1 0 3 3 2 1} -8 拿第三个位置的值3和-8比较,发现比-8大,那么就把第三个位置
的值3赋给第四个位置,结果如左边所示

{-1 0 0 3 2 1} -8 拿第二个位置的值0和-8比较,发现比-8大,那么就把第二个位置
的值0赋给第三个位置,结果如左边所示

{-1 -1 0 3 2 1} -8 拿第一个位置的值-1和-8比较,发现比-8大,那么就把第一个位置
的值-1赋给第二个位置,结果如左边所示

{-8 -1 0 3 2 1} -8 这个时候第一个位置
就有可能是我们要找的插入的位置,进一步发现第一种位置前面
没有值了,那么就果断把-8插入到第一个位置,结果如左边所示,
好了本次循环结束

{-8 -1 0 3 2 1} 2 这次把2(数组的第五个位置)拿出来当做要进行往左边插入的值,
但是把2插入到左的什么位置需要通过程序找出来
(左边的值依次和这个值2作比较得出)

{-8 -1 0 3 3 1} 2 拿第四个位置的值3和2比较,发现比2大,那么就把第四个位置
的值3赋给第五个位置,结果如左边所示

{-8 -1 0 2 3 1} 2 这个时候第四个位置就有可能是我们要找的插入的位置,
拿第三个位置的值0和2比较,发现比2小,
那么就果断把2插入到第四个位置(再往前就不用比较了,因为顺序已经是排好的),
结果如左边所示

{-8 -1 0 2 3 1} 1 这次把1(数组的第六个位置)拿出来当做要进行往左边插入的值,
但是把1插入到左的什么位置需要通过程序找出来
(左边的值依次和这个值1作比较得出)

{-8 -1 0 2 3 3} 1 拿第五个位置的值3和1比较,发现比1大,那么就把第五个位置
的值3赋给第六个位置,结果如左边所示

{-8 -1 0 2 2 3} 1 拿第四个位置的值2和1比较,发现比1大,那么就把第四个位置
的值2赋给第五个位置,结果如左边所示

{-8 -1 0 1 2 3} 1 这个时候第四个位置就有可能是我们要找的插入的位置,
拿第三个位置的值0和1比较,发现比1小,
那么就果断把1插入到第四个位置(再往前就不用比较了,因为顺序已经是排好的),
结果如左边所示

最后插入排序已完成。。。。

※ 实现代码如下:

package com.briup;

public class Selection {
    public static void main(String[] args){
        int[] array = {2,5,-5,98,198,43};
        System.out.println("排序前的数组为:");
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            System.out.print(array[i]+"  ");
        }
        System.out.println();
        // 排序
        int len = array.length;
        for(int i = 0;i<len;i++) {
            // 记录当前位置
            int position = i;
            // 找出最小的数,并用position指向最小数的位置
            for(int j=i+1;j<len;j++){
                if(array[position]>array[j]){
                    position = j;
                }
            }

            // 交换最小数data[position]和第i位数的位置
            int temp = array[i];
            array[i] = array[position];
            array[position] = temp;
        }
        System.out.println("排序后的数组为:");
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            System.out.print(array[i]+"  ");
        }
        System.out.println ();
    }
}

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