什么是插入排序
插入排序(InsertionSort),一般也被称为直接插入排序。
对于少量元素的排序,它是一个有效的算法。插入排序 是一种最简单的 排序方法 ,它的基本思想是将一个记录插入到 已经排好序 的有序表中,从而一个新的、记录数增 1 的有序表。
在其实现过程使用双层循环,外层循环对除了第一个元素之外的所有元素,内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找,并进行移动。
过程图示
假设前面 n-1(其中 n>=2)个数已经是排好顺序的,现将第 n 个数插到前面已经排好的序列中,然后找到合适自己的位置,使得插入第n个数的这个序列也是排好顺序的。
按照此法对所有元素进行插入,直到整个序列排为有序的过程,称为插入排序。
从小到大的插入排序整个过程如图示:
第一轮:从第二位置的 6 开始比较,比前面 7 小,交换位置。
第二轮:第三位置的 9 比前一位置的 7 大,无需交换位置。
第三轮:第四位置的 3 比前一位置的 9 小交换位置,依次往前比较。
第四轮:第五位置的 1 比前一位置的 9 小,交换位置,再依次往前比较。
……
就这样依次比较到最后一个元素。
动画演示
插入排序和冒泡排序的区别
这里重点说下两种排序方法的区别
假设有这样一个数组为 int []list=new list[]{1,2,3,4};
我们要对其进行升序排序(很显然 这里已经是符合要求的升序排列).
现在 假若我们用 冒泡排序 大概流程会是这样:
- 先将1,2进行比较 无须替换 然后2,3比较 无须替换 然后3,4比较 无须替换 完成第一轮冒泡 比较次数为3次
- 将2,3进行比较 无须替换 然后3,4进行比较 无须替换 完成第二轮冒泡 比较次数为2次
- 将3,4进行比较 无须替换 完成第三轮冒泡 比较次数为1次
很显然 我们没有移动一次数字 但是却比较了6次。
再来看看插入排序如何实现 其详细步骤为:
- 先设定1为有序区间 将2和1比较 无须移动 比较一次
- 此时1,2均为有序区间 将3和2进行比较 无须移动 直接跳出while循环 比较一次
- 此时1,2,3均为有序区间 将4和3进行比较 无须移动 直接跳出while循环 比较一次
很显然 我们也没有移动数字 但是只比较了3次
总的来说 冒泡排序 循环一次 就确定了第0位为最小值(针对升序) 而插入排序 循环一次 则将有序区间增加一位
因此 针对部分有序的集合来说(这里说的有序 是指与我们想得到的顺序一致) 插入排序效率优于冒泡排序
但是我们可以针对冒泡排序进行优化 当我们循环某一次 发现没有任何数字移动的时候 我们就已经知道 集合已经排序完成 而无须再进行循环。