插入排序算法

1、插入排序算法的介绍

　　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，找到相应的位置并插入。

　　假定n是数组的长度，首先假设第一个元素被放置在正确的位置上，这样仅需从1-（n-1）范围内对剩余元素进行排序。对于每次遍历，从0-（i-1）范围内的元素已经被排好序，每次遍历的任务是：通过扫描前面已排序的子列表，将位置i处的元素定位到从0到i的子列表之内的正确的位置上。

2、插入排序算法的特点

• 插入排序算法是一种稳定的排序算法
• 空间复杂度O(1)
• 时间复杂度O(n2)
• 最差情况：当序列出现反序情况的时候，需要移动n*(n-1)/2个元素
• 最好情况：序列已经有序，不需要移动元素
• 数组在已排序或者是“近似排序”时，插入排序效率的最好情况运行时间为O(n)；
• 插入排序最坏情况运行时间和平均情况运行时间都为O(n*n)。
• 通常，插入排序呈现出二次排序算法中的最佳性能。
• 对于具有较少元素（如n<=15）的列表来说，二次算法十分有效。
• 在列表已被排序时，插入排序是线性算法O(n)。
• 在列表“近似排序”时，插入排序仍然是线性算法。在列表的许多元素已位于正确的位置上时，就会出现“近似排序”的条件。
• 通过使用O(nlog2n)效率的算法（如快速排序）对数组进行部分排序，

3、插入排序算法的代码实现

package com.baozi.paixu;

/**
 * 插入排序算法：
 * 将数组分为两部分，前一部分时已经有序的数组，后一部分是无序的，每次都从后边无序数组中取出最前的
 * 数据插入到前边有序的数组中，并且保证每次插入之后的数组依然是有序的
 *
 * @author BaoZi
 * @create 2019-05-15-16:09
 */
public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        final int MAX = 15;
        int[] nums = new int[MAX];
        System.out.println("...............使用的是插入排序算法...............");
        for (int i = 0; i < MAX; i++) {
            nums[i] = (int) (Math.random() * 10 + 5);
        }
        System.out.println("排序之前的数组为...............");
        for (int i = 0; i < MAX; i++) {
            System.out.print(nums[i] + " ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("排序之后的数组为...............");
        //使用选择排序算法进行排序：
        InsertSort.insertSort(nums);
        for (int i = 0; i < MAX; i++) {
            System.out.print(nums[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    public static void insertSort(int[] nums) {
        //插入排序算法默认的第一个元素直接就是有序的，所以第二个元素开始进行插入排序
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            int temp_num = nums[i];
            int temp_index = i - 1;
            //这个while循环用于找出当前i元素在0---i的准确位置
            while (temp_num < nums[temp_index]) {
                nums[temp_index + 1] = nums[temp_index];
                temp_index--;
                if (temp_index == -1) {
                    break;
                }
            }
            nums[temp_index + 1] = temp_num;
        }
    }
}