3分钟理解插入排序java版

插入排序

概念

插入排序（Insertion Sorting）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。

图解

循序渐进

对于一个数组{101,34,119,1，-1,89}

第一轮，将数组分为前面一个元素，为有序；后面无序数组。从无序数组中拿到元素34就与101比较，如果发现比101小，把101往后移一位。

首先假设数组insertVal = 34是待插入的数，插入位置应该是它前面的一位，即insertIndex = 1- 1; 只要发现insetIndex往前移动的时候大于等于0且insertVal 比insertIndex指向的元素arr[insetIndex]小，就把inderIndex指向的元素往后移，而insertval就继续往前移动。等条件退出以后，说明插入的位置找到了，就把insertVal放到insertIndex+1指向的位置。

如何思考是insertIndex+1呢？

比如一个数组{101,334,119,1，-1,89}，刚开始insertIndex指向了101，发现334大于101，所以需要将insertIndex+1的位置插入该值。

//使用逐步推导的方式
//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
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));

代码实现

public class Demo01_InsertSort {
public static void main(String[] args) {

    int[] arr = {101, 34, 119, 1, -1, 89};
    insertSort(arr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
}

//插入排序
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;
        }
    }

}