Insertion Sort （插入排序）

介绍

插入排序（Insertion sort）是一种简单直观且稳定的排序算法。

插入排序的工作方式非常像人们排序一手扑克牌一样。开始时，我们的左手为空并且桌子上的牌面朝下。然后，我们每次从桌子上拿走一张牌并将它插入左手中正确的位置。为了找到一张牌的正确位置，我们从右到左将它与已在 手中的每张牌进行比较，如下图所示：

需求：

排序前：{4,3,2,10,12,1,5,6}

排序后：{1,2,3,4,5,6,10,12}

排序原理：

1.把所有的元素分为两组，已经排序的和未排序的；

2.找到未排序的组中的第一个元素，向已经排序的组中进行插入；

3.倒叙遍历已经排序的元素，依次和待插入的元素进行比较，直到找到一个元素小于等于待插入元素，那么就把待插入元素放到这个位置，其他的元素向后移动一位；

Java的简单数组实现

package sorting;

import java.util.Arrays;

public class InsertionSort {
    /**
     * @param nums 数组
     * @return sort完毕的数组
     */
    public static void insertionSort(int[] nums) {
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            // 从第二个元素开始，确定插入的位置
            int insertIndex = i - 1;

            // 定义当前扫描得到的元素
            int curr = nums[i];

            // 从后向前比较插入元素和扫描得到的大小，如果大说明仍然需要向前
            while (insertIndex >= 0 && curr < nums[insertIndex]) {
                swap(nums, insertIndex, insertIndex + 1);
                insertIndex--;
            }
        }

    }

    public static void swap(int[] nums, int a, int b) {
        int temp;
        temp = nums[a];
        nums[a] = nums[b];
        nums[b] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] testArray1 = {1, 7, 11, 0,23,12, 2120, 2, 3, 6, 5, 6};
        int[] testArray2 = {1, 7, 11, 0,23,12, 2120, 2, 3, 6, 5, 6};

        insertionSort(testArray1);
        System.out.println(Arrays.toString(testArray1));

        Arrays.sort(testArray2);
        System.out.println(Arrays.toString(testArray2));

    }
}

Java利用comparable接口来实现排序

package cn.itcast.algorithm.sort;

public class Insertion {
    /*
       对数组a中的元素进行排序
    */
    public static void sort(Comparable[] a){
        for(int i=1;i<a.length;i++){

            for(int j=i;j>0;j--){
                //比较索引j处的值和索引j-1处的值，如果索引j-1处的值比索引j处的值大，则交换数据，如果不大，那么就找到合适的位置了，退出循环即可；
                if (greater(a[j-1],a[j])){
                    exch(a,j-1,j);
                }else{
                    break;
                }
            }

        }
    }

    /*
        比较v元素是否大于w元素
     */
    private static  boolean greater(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w)>0;
    }

    /*
    数组元素i和j交换位置
     */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable temp;
        temp = a[i];
        a[i]=a[j];
        a[j]=temp;
    }
}

算法的performance

T(n) = O()