插入排序

1.插入排序详解

插入排序（英语：Insertion Sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到 $O(1)$

$1.1记载$

$最早拥有排序概念的机器出现在1901至1904年间由赫尔曼\cdot何乐礼发明出使用基数排序法的分类机，此机器系统包括打孔，制表等功能，1908年分类机第一次应用于人口普查，并且在两年内完成了所有的普查数据和归档。赫尔曼\cdot何乐礼在1896年创立的分类机公司的前身，为电脑制表记录公司（CTR）。他在电脑制表记录公司曾担任顾问工程师，直到1921年退休，而电脑制表记录公司在1924年正式改名为 IBM 。$

1.2概述

Insertion Sort 和打扑克牌时，从牌桌上逐一拿起扑克牌，在手上排序的过程相同。

举例：

Input: {5 2 4 6 1 3}。

首先拿起第一张牌, 手上有 {5}。

拿起第二张牌 2, 把 2 insert 到手上的牌 {5}, 得到 {2 5}。

拿起第三张牌 4, 把 4 insert 到手上的牌 {2 5}, 得到 {2 4 5}。

以此类推。

1.3算法

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：

从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序
取出下一个元素，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）大于新元素，将该元素移到下一位置
重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
将新元素插入到该位置后
重复步骤2~5

2.代码示例

import java.util.Arrays;

/**
 * @author 民宿
 * @dscription 插入排序
 */
public class InsertionSort1 {
    private static final int MIN_ARR_LEN = 2;

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{45, 2, 6, 7, 2, 4, 3};
        insertionSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * 插入排序
     *
     * @param arr int数组
     */
    private static void insertionSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < MIN_ARR_LEN) {
            return;
        }

        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = i; j > 0 && arr[j] < arr[j-1]; j--) {
                swap(arr, j, j - 1);
            }
        }
    }

    /**
     * 交换数据索引i与索引j的值
     *
     * @param arr int数组
     * @param i 索引i
     * @param j 索引j
     */
    private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }
}