上一篇:数据结构与算法系列十一(冒泡排序) 中,我们详细分析了冒泡排序的核心思想,以及代码实现。如果你不记得了,可以回去再看看。学习数据结构与算法,最重要的就是理解每一种算法背后的思想,多看,有助于锻炼我们的逻辑思维分析能力。
我们这一篇的主角是:插入排序。它是时间复杂度O(n^2) 家族的第二个排序算法。
#考考你:
1.你知道插入排序的核心思想吗?
2.你能用java实现插入排序吗?
案例
插入排序思想
假设有一个待排序序列:[4, 5, 6, 3, 2, 1]。我们需要按照升序进行排序,排序后的序列是这 样的:[1, 2, 3, 4, 5, 6]。
如何通过插入排序实现呢?
插入排序核心思想:
将待排序序列,分成两个区间:有序区间、无序区间。循环遍历无序区间,依次将无序区间的元素,插入到有序区间的合适位置,所谓合适位置:就是要保证插入元素后,有序区间始终有序。
这里的关键词有:
1.待排序序列,分成:有序区间、无序区间
2.将无序区间数据,插入到有序区间的合适位置
3.有序区间始终保证有序,如下图:
插入排序代码实现
排序代码
/**
* 插入排序
* @param array:待排序数组
* @param n:待排序数组大小
*/
public static void sort(Integer [] array,int n) {
// 如果排序数组规模小于等于1,直接返回
if (n <= 1) {
return;
}
// 将数据分为两个区域:
// 有序数据区域:array[0]
// 无序数据区域:array[1]...array[n-1]
// 循环遍历无序区域的数据,插入到有序数据区域
for(int i = 1; i < n; i++){
// 临时存储待插入目标元素
int tmp = array[i];
// 有序区域最后一个元素下标
int j = i - 1;
// 从后往前查找插入位置,并移动数据
for(; j >= 0;j--){
if(array[j] > tmp){
// 向后移动数据
array[j+1] = array[j];
}else{
break;
}
}
// 插入数据
System.out.println("第【" + i + "】次插入排序");
array[j+1] = tmp;
}
}
测试代码
/**
* 插入排序:
* 1.时间复杂度:
* O(n^2)
* 2.空间复杂度:
* O(1)是原地排序算法
* 3.算法稳定性:
* 是稳定排序算法
*/
public static void main(String[] args) {
// 初始化测试数组
Integer[] array = {4,5,6,3,2,1};
// 排序前
System.out.println("1.排序前数组:" + Arrays.deepToString(array));
// 排序
System.out.println("2.开始排序-------------------------------start");
sort(array,array.length);
// 排序后
System.out.println("3.排序后数组:" + Arrays.deepToString(array));
}
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#考考你答案:
1.你知道插入排序的核心思想吗?
1.1.待排序序列,分成:有序区间、无序区间
1.2.循环遍历无序区间元素,插入到有序区间的合适位置
1.3.插入元素后,始终保证有序区间有序
2.你能用java实现插入排序吗?
2.1.参考案例实现