插入排序解读(基于java实现)

2023-12-20 08:14:21 浏览数 (1)

插入排序思路

插入排序是一种简单的排序算法,其工作原理如下:

  • 从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序
  • 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描
  • 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置
  • 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
  • 将新元素插入到该位置后,继续重复步骤2~4

时间空间复杂度分析

插入排序的过程分为n-1趟排序,每趟排序需要进行n-i次比较和移动。最好情况下(元素升序有序),只需要进行n-1次比较,无需移动元素,时间复杂度为O(n)。最坏情况下(元素降序有序),需要进行n-1次比较和n-1次移动,时间复杂度为O(n^2)。平均情况下,插入排序的时间复杂度为O(n^2)。

空间复杂度方面,插入排序只需常数级别的额外空间存储临时变量,因此空间复杂度为O(1)。

伪代码

代码语言:javascript复制
function insertion_sort(arr):
    for i in range(1, len(arr)):
        key = arr[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and key < arr[j]:
            arr[j   1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j   1] = key
    return arr

基于java实现

代码语言:javascript复制
public class InsertionSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 3, 8, 1, 4, 6, 9, 2, 7};
        insertionSort(arr);
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i   " ");
        }
    }

    public static void insertionSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i  ) {
            int key = arr[i];
            int j = i - 1;
            while (j >= 0 && arr[j] > key) {
                arr[j   1] = arr[j];
                j = j - 1;
            }
            arr[j   1] = key;
        }
    }
}

执行结果:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

  • 定义一个名为`InsertionSort`的公共类。
  • 在`main`方法中,创建一个整数数组`arr`并初始化。
  • 调用`insertionSort`方法对数组进行排序。
  • 使用`for`循环遍历排序后的数组,并打印每个元素。

`insertionSort`方法:

1. 使用一个for循环从数组的第二个元素(索引为1)开始遍历。

2. 将当前元素存储在变量`key`中。

3. 初始化一个变量`j`,其值为当前索引减1。

4. 使用一个while循环,当`j`大于等于0且`arr[j]`大于`key`时,将`arr[j]`向右移动一个位置(即将`arr[j]`赋值给`arr[j 1]`),然后将`j`减1。

5. 当while循环结束时,将`key`的值插入到正确的位置(即`arr[j 1]`)。

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