如何优雅的实现插入排序

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前言

这是"优雅系列"的第四篇，让我们一起来手撕插入排序。

1. 如何优雅的实现二分法查找

2. 如何优雅的实现冒泡排序

3. 如何优雅的实现选择排序

算法描述

1. 将数组分为两个区域，排序区域的和未排序区域，每一轮从未排序的区域中选出第一个元素，有序的放入排序区域中
2. 重复以上步骤，直到整个数组有序

算法实现

    private static void insert(int[] a){
        for (int i = 1; i < a.length; i++) {
            int readyToInsert = a[i];
            int j;
            for (j = i; j > 0 && a[j-1] > readyToInsert; j--) {
                a[j] = a[j-1];
            }
            a[j] = readyToInsert;
        }
    }

看起来好像还挺简单的，但是这个实现还是需要解释一波，不然有点懵，外层循环控制的是未排序区域，每次都会取未排序区域的第一个，也就是 readyToInsert 准备插入到排序区域的值，插入到哪里呢？这个就是内层控制的了，可以看到这里其实是做了优化的，我会在内层循环结束找到一个插入的位置，然后执行真正的插入操作，这个 j 其实指向的就是排序区域待插入的位置。

i 指针是从左到右依次缩小未排序区域，而 j 指针是从右向左找到第一个比待插入元素小（或是等于）的位置。因为 j 需要在内层 for 循环结束之后执行真正的插入逻辑，所以需要在 for 循环的外面定义。

插入排序和选择排序比较

1. 平均时间复杂度都是 n 的平方
2. 大部分情况下，插入算法都略优于选择算法
3. 有序集合插入算法的时间复杂度为 O(n)
4. 插入排序属于稳定性排序算法，选择算法属于不稳定排序算法

最后

感觉插入算法和选择算法的思想非常的接近，选择是从未排序的区域中拿一个最小的，放在排序区域的最后就行，而插入是从未排序的区域中拿第一个，有序的插入到已排序的区域里。越看越感觉是一对对称的兄弟，而插入算法在感觉上会更胜一筹，因为它没有交换的逻辑。