排序——直接插入排序

一、基本介绍

​ 插入排序是将 n 个待排序的元素看成一个有序表和一个无序表，开始时有序表中只包含一个元素，无序表中包含 n-1 个元素，排序过程中每次从无序表中取出第一个元素，依次与有序表进行比较，将它插入到合适的位置，形成一个新的有序表。

二、排序过程

对数组[100 , 20 , 80 , 8 ] 从小到大排序过程如下：

1. 初始状态为 [**100** , 20 , 80 , 8 ] ，将第一个元素看做有序的。
2. 第一次插入
   - 从数组 arr[1] = 20 开始，然后与待插入位置 0 进行比较，20小于100，交换位置，形成一个新的数组 [ **20 , 100** , 80 , 8 ] 
3. 第二次插入
   - 从数组 arr[2] = 80 开始在有序表 [20 , 100] 中寻找位置。第一次寻找时，待插入位置 100大于80，于是继续往前寻找，然后发现 20小于80，插入元素 80 形成新的数组 [ **20 , 80 , 100 **, 8 ] 
4. 第三次插入

 - 从数组 arr[3] = 8 开始在有序表 [20 , 80 , 100 ] 中寻找位置。第一次寻找时，待插入位置 100大于8；于是继续往前寻找，然后发现 80 大于 8；继续向前寻找，20 大于 8，将 8 插入到第一个位置，得到有序数组 [ **8 , 20 , 80 , 100 ** ] 

这个时候数组变排好序了。可以看出，当数组中的元素个数为 m 时，需要进行 m-1 趟排序。如下图所示，绿色表示有序，灰色表示无序。

三、代码实现

	public static void insertSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {//数组为空或者长度为1直接返回
            return;
        }
        int insertIndex = 0;
        int insertVal = 0;
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {//从第二个位置开始循环判断插入
            insertIndex = i - 1;//待插入元素位置索引
            insertVal = arr[i];//保存待插入元素的值
            while (insertIndex >= 0 && arr[insertIndex] > insertVal) {//当索引小0或者待插入元素的值小于待插入位置的值时候跳出循环
                arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];//大的值后移
                insertIndex--;
            }
            arr[insertIndex + 1] = insertVal;//将待插入元素插入到对应位置
        }
    }