Java实现插入排序及其动图演示

插入排序是一种简单直观的排序算法。它的基本思想是将一个待排序的元素插入到已经排序好的序列中的适当位置，从而得到一个新的、元素个数加一的有序序列。

具体的插入排序算法过程如下：

1. 从第一个元素开始，认为第一个元素已经是有序序列。
2. 取出下一个元素，在已经排序的序列中从后向前扫描。
3. 如果已经排序的元素大于新元素，将该元素移到下一个位置。
4. 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于等于新元素的位置。
5. 将新元素插入到该位置后。
6. 重复步骤2~5，直到所有元素都被插入到有序序列中。

以下为Java实现插入排序的代码示例：

public class InsertionSort {
    public static void insertionSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            int key = arr[i];
            int j = i - 1;
            
            // 将比当前元素大的元素向后移动
            while (j >= 0 && arr[j] > key) {
                arr[j + 1] = arr[j];
                j--;
            }
            
            // 插入当前元素到正确位置
            arr[j + 1] = key;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 2, 8, 4, 1};
        
        System.out.println("Before sorting:");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
        System.out.println();
        
        insertionSort(arr);
        
        System.out.println("After sorting:");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

输出结果：

Before sorting:
5 2 8 4 1 
After sorting:
1 2 4 5 8 

以上代码实现了插入排序的功能。在insertionSort方法中，首先从第二个元素开始遍历数组，将当前元素存储在key变量中。然后，通过一个循环将比key大的元素向后移动，腾出合适的位置插入key。最后，将key插入到正确的位置。在main方法中，我们创建一个数组，调用insertionSort方法进行排序，并输出排序前后的数组。