[排序] 直接插入排序

直接插入排序的基本思想

直接插入排序（Straight 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，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表，重复n-1次可完成排序过程。
把a[i]插入到a[0]，a[1]，...,a[i-1]之中的具体实施过程为:先把a[i]赋值给变量t,然后将t依次与a[i-1],a[i-2],...进行比较,将比t大的元素右移一个位置,直到发现某个j(0<=j<=i-1),使得a[j]<=t或j为(-1),把t赋值给a[j+1].

using System;

namespace AlgoLibrary.Sort
{
    /**//// <summary>
    /// Summary description for InsertSort.
    /// </summary>
    public class InsertSort : ISort
    {
        private int[] aryTemp; //无序数组
        private int[] ary; //有序数组

        /**//// <summary>
        /// 构造函数
        /// </summary>
        /// <param name="ary"></param>
        public InsertSort(int[] ary)
        {
            this.aryTemp = ary;
            this.ary = new int[aryTemp.Length];
            this.ary[0] = aryTemp[0];
        }

        /**//// <summary>
        /// 排序
        /// </summary>
        public void Sort()
        {
            if (aryTemp.Length == 1) 
            {
                return ;
            }
            else if (aryTemp.Length == 2)
            {
                ary[0] = aryTemp[0] < aryTemp[1] ? aryTemp[0] : aryTemp[1];
                ary[1] = aryTemp[0] < aryTemp[1] ? aryTemp[1] : aryTemp[0];
                return ;
            }

            int index = -1;
            for (int i=1; i<aryTemp.Length; ++i)
            {
                Print();
                index = FindInsertLocate(aryTemp[i], i);
                if (index == -1) throw new IndexOutOfRangeException("要插入的索引位置越界");
                Insert(aryTemp[i], index);
            }
        }

        /**//// <summary>
        /// 输出数组中的每个元素
        /// </summary>
        public void Print()
        {
            Console.Write("Out: ");
            for (int i=0; i<ary.Length; ++i)
            {
                Console.Write(ary[i].ToString() + " ");
            }
            Console.WriteLine();
        }

        /**//// <summary>
        /// 查找数据的插入位置
        /// </summary>
        /// <param name="val"></param>
        /// <returns>返回位置在数组中的索引号</returns>
        public int FindInsertLocate(int val, int avLen)
        {
            if (val < ary[0]) return 0;
            if (val > ary[avLen-1]) return avLen;

            for (int i=0; i<avLen; ++i)
            {
                if (val >= ary[i] && val <= ary[i+1])
                {
                    return i+1;
                }
            }

            return -1;
        }

        /**//// <summary>
        /// 将数据插入到数组中指定的索引位置
        /// </summary>
        /// <param name="val"></param>
        /// <param name="index"></param>
        private void Insert(int val, int index)
        {
            for (int i=ary.Length-1; i>index; --i)
            {
                ary[i] = ary[i-1];
            }
            ary[index] = val;
        }

    }
}