【直接排序算法】原理学习

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什么是直接插入排序

直接插入排序是基础排序的一种,它的思路是:有一个有序部分,一个无序部分,我们每一次拿无序部分的第一个元素对有序部分 从后往前进行比较(默认升序情况),如果小于则把比较的元素向后移一位 直到大于某个元素 此时把无序元素插入到这个位置。

算法原理

对于数列{9,3,7,2,5,8,1,4}元素进行升序插入排序

初始有序部分9 无序部分3 7 2 5 8 1 4

第一趟:3 9 7 2 5 8 1 4,有序3 9 无序 7 2 5 8 1 4

第二趟:3 7 9 2 5 8 1 4,有序3 7 9 无序 2 5 8 1 4

第三趟:2 3 7 9 5 8 1 4,有序2 3 7 9 无序 5 8 1 4

第四趟:2 3 5 7 9 8 1 4,有序2 3 5 7 9 无序 8 1 4

第五趟:2 3 5 7 8 9 1 4,有序2 3 5 7 8 9 无序1 4

第六躺:1 2 3 5 7 8 9 4,有序1 2 3 5 7 8 9 无序4

第七趟:1 2 3 4 5 7 8 9,有序1 2 3 4 5 7 8 9 无序空

可以看出几个问题

1.8个元素排序7趟

2.每次都是让无序部分的第一个元素和有序部分进行从后往前的比较 且比较成功 则有序部分向后移 直到比较不成功则 插入无序元素

3.我们这里排序采用的是有序元素向后移 无序元素插入的方式,比无序元素和有序元素依次交换的时间要少得多这是一个优化点

4.我们在有序部分比较不成功时 直接退出 而不是再继续向前比较,这是个优化点

代码示例

public static void main(String[] args) {
    int[] a = {9,3,7,2,5,8,1,4};
    int len = a.length;
    for (int i=1;i<len;i++){
        int j = i-1;
        int t = a[i];
        System.out.println("第"+(i)+"趟");
        while (j>=0){
            if (t<a[j]) {
                a[j+1]=a[j];
            }else {
                break;
            }
            j--;
        }
        a[++j]=t
        for (int k=0;k<len;k++){
            System.out.printf("%d ",a[k]);
        }
        System.out.println();
    }
}

int t临时变量 记录无序部分的第一个元素,因为后续有序部分向后移会覆盖这个元素

if判断中:如果无序元素小于有序元素 有序元素向后移 如果无序元素大于等于有序元素 则说明应该插入到此位置 所以这里直接退出 从后向前比较有序 元素 因为最后j-- 所以需要++才能插入到空出的位置

结果:

第1趟
3 9 7 2 5 8 1 4
第2趟
3 7 9 2 5 8 1 4
第3趟
2 3 7 9 5 8 1 4
第4趟
2 3 5 7 9 8 1 4
第5趟
2 3 5 7 8 9 1 4
第6趟
1 2 3 5 7 8 9 4
第7趟
1 2 3 4 5 7 8 9