数据结构-插入排序实现

微不足道的张三2023-11-17 8:55

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1、描述

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待排序的数组分为已排序、未排序两部分;
初始状态时，仅有第一个元素为已排序序列，第一个以外的元素为未排序序列；
此后遍历未排序序列， 将元素逐一插入到已排序的序列中：
  即把该为排序元素与原有一排序序列当做一个新序列，
  通过一次冒泡排序整合成已排序序列（从右侧开始，两个相邻元素进行比较，
  匹配成功则换位置，不成功就不做变动）

例：

源数据	3	2	1
步骤1 (3为已排序，2、1 为未排序；3 和 2 比较)	2	3	1
步骤2.1 (2、3为已排序，1为未排序；3 和 1 比较)	2	1	3
步骤2.2 (2 和 1 比较)	1	2	3

2、代码实现

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public class SimpleInsertSort {
    // 数组长度
    public final static int MAX_SIZE = 10;
    // 复杂度
    public static long complexity = 0;
    // 打印
    public static void print(Object[] params) {
        System.out.println(Arrays.toString(params));
    }
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = new Integer[MAX_SIZE];
		// 数组填充数据
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = Integer.valueOf(Math.round(Math.random() * 100) + "");
        }
        System.out.printf("数据：");
        print(arr);
        // 第 i 位置数据和前置数据作比较
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int temp = arr[i];
            // 进入循环前0-(i-1)范围的数据已经是排序数据；跳出后表示0-i已排序
            // < temp: 降序 ; > temp: 升序
            // 该循环相当于冒泡排序（局部）
            for (int j = i; j > 0 && arr[j-1] > temp; j--) {
                complexity++;
                arr[j] = arr[j-1];
                arr[j-1] = temp;
            }
        }
        System.out.printf("结果：");
        print(arr);
        System.out.println("复杂度：" + complexity);
    }
}

3、结果

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数据：[12, 18, 75, 25, 71, 59, 84, 42, 87, 13]
结果：[12, 13, 18, 25, 42, 59, 71, 75, 84, 87]
复杂度：16

4、复杂度

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最好情况，第二个循环都不需要执行，O(N)
最坏情况，第一个以外的元素都需要和之前的数据做一次交换 O(N*N)