【排序算法】插入排序

1.基本介绍

插入排序（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，从而使得整个序列逐步有序。

2.数据演示

第0次排序为6  (2  5  1  7  3) 第1次排序为2  6  (5  1  7  3) 第2次排序为2  5  6  (1  7  3) 第3次排序为1  2  5  6  (7  3) 第4次排序为1  2  5  6  7  (3) 第5次排序为1  2  3  5  6  7

如图所示，将红色数组排成有序数组，那么 在后面无序数组第一个元素插入到有序数组的对应位置。反复n-1次即可完成。

3.具体步骤

1. 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序。 2. 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描。 3. 如果已排序的元素大于新元素，将已排序的元素向后移一位。 4. 重复步骤 3，直到找到已排序元素小于或者等于新元素的位置。 5. 将新元素插入到该位置。 6. 重复步骤 2 - 5，直到所有元素都被排序。

思路：小编认为在外循环中确定执行的次数，以及确定无序数组第一个元素的下标，因为每次有序数组排序后，无序数组中取值要跟着变化；内部循环，要进行排序，以及插操作。

4.代码如下

public class insert {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[]={6,2,5,1,7,3};

        for(int i=1;i< arr.length;i++){
            int insert=arr[i];

            //无序数组的第一个对比的数
            int insertIndex=i-1;
            //对比数前一个数的索引
            while (insertIndex>=0 && insert<arr[insertIndex]){
                arr[insertIndex+1]=arr[insertIndex];
                insertIndex=insertIndex-1;
            }
            arr[insertIndex+1]=insert;
            System.out.println("第"+i+"次排序为"+Arrays.toString(arr));
        }
        System.out.println("最终排序为"+Arrays.toString(arr));


    }
}

小编这里，将无序数组的值保存在一个变量里面，当执行满足小于前一个数时，将有序数组的值前移，最后不满足条件后，将变量的值插入到指定位置。

例如

2  6  5  1  7  3 先将5先前比较，发现 6 > 5，所以现将5存在变量里，6的值向前移变成 2  6  6  1  7  3 然后继续比较5>2，那么跳出循环，将5的值插入得到 2  5  6  1  7  3

 演示结果

第1次排序为[2, 6, 5, 1, 7, 3] 第2次排序为[2, 5, 6, 1, 7, 3] 第3次排序为[1, 2, 5, 6, 7, 3] 第4次排序为[1, 2, 5, 6, 7, 3] 第5次排序为[1, 2, 3, 5, 6, 7] 最终排序为[1, 2, 3, 5, 6, 7]

5.时间演示

时间在循环执行前后分别进行打印，在100000个数据中排序只要2秒。

6.总结 

插入排序的平均时间复杂度为 O(n^2) ，空间复杂度为O(1)  。它在对小规模数据进行排序时表现较好，并且代码实现相对简单。

但是缺点是

1. 时间复杂度较高：在最坏情况下，即数组完全逆序时，时间复杂度为  ，对于大规模数据的排序效率较低。

例如：2 3 4 5 1 第一次：2 3 4 5 1 第二次：2 3 4 5 1 第三次：2 3 4 5 1 第四次：1 2 3 4 5

2. 不适合大规模数据 3. 稳定性有限

最后限于小编能力有限，欢迎各位uu提出宝贵意见。

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