直接插入排序

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直接插入排序<详解> 这几天为了工作和毕业设计的事，折腾的，感觉挺累，而且很乱，好几天没有写博客了，有几天没有静下来做我喜欢做的事情了：写代码。今天给自己一点时间，让自己静一静，接着以前的路程，将排序法写下去。前面写了比较排序，冒泡排序，选择排序加上今天的直接插入排序，这四个排序都属于简单的排序，时间复杂度都是O(n²)。不懂得直接插入排序的人应该打过牌，在揭牌的时候，我们会将5插入到3和6之间，后面揭到4就会好像无意识的插入到3和5之间，比如下面的几张牌：

@此时我们会将2放到3的左边，然后将4插入到3和5之间，这样就有序了。直接插入排序

@就以上面的简单的理牌为例，分析插入排序的过程：第一轮：从下标为一的记录开始，就是5，此时先将5出列，并记录空缺的位置，再将5与之前的每一个元素进行比较，比较5>3，是正序，就不用移动，比较完毕，5回归到空缺的位置，进入下一轮；第二轮：从下标为二的记录开始，就是4，此时先将4出列，并记录空缺的位置，再将4与之前的每一个元素进行比较，比较4<5，是反序，就将5后移，空缺位置变为之前5所在的位置，然后比较4>3正序，不用移动，比较完毕，将4置于新的空缺位置。 ......
直接插入排序：将一个记录插入到已经排好序的有序表中，从而得到一个新的，记录增加1的有序表。
大学军训：刚来大学时，大家都是从五湖四海过来，兴奋激动不已，军训第一天，都满怀期待来到操场集合，都想站前排展现一下下自己，于是乎一开始大家就先来先到，一个挨着一个站着，参差不齐，甚是难看，结果教官来了，看后有点生气，然后急中生智，就雷厉风行：“第二个，王小二，你要是比前面的同学矮点就站出来，王小二前面的同学，如果王小二站出来了，自己就看看，如果比王小二高就往后一步走(假设一个人刚好占据了一步的距离空间)，结果王小二一看，比最前面的白大褂高一点就没有站出来了。然后，从王小二后面的每一位同学，依次看看，如果比前面的同学矮点就出列，出列同学前面的同学好好看看，如果比出列同学高的同学，自觉往后移动一步，然后出列的同学站到最后空缺的位置...”不到十分钟，一个由低到高的队形出来了，这个教官将直接插入排序法灵活地运用到了生活中，真是妙啊~ ~

编程世界与现实生活的结合，我相信直接插入排序法的精髓和灵魂不难理解了，那么看看代码是怎么实现的，下面就以上面的理牌说，说说真个理牌的过程，下面列出前两轮排序

@在第一轮中，5>3,5不用出列，直接进入下一轮。 @在第二轮中，4<5,4出列，当前空缺位置为int vacancy = 2。 @比较5>4,5后移一位，vacancy = 1。 @比较3<4，不用移动，然后将出列的4放到空缺位置。

回到编程世界，菜鸟开始写代码：看看核心的代码：

/**
 * 直接插入排序的核心程序
 * @param array
 */
public void insertSort(int... array) {
int length = array.length;
// 此循环从1开始，就是将0下标的元素当做一个参照
for (int i = 1; i < length; i++) {
if (array[i] < array[i - 1]) { // 将当前下标的值与参照元素比较，如果小于就进入里面
int vacancy = i; // 用于记录比较过程中那个空缺出来的位置
int sentry = array[i]; // 设置哨兵，将当前下标对应的值赋给哨兵
// 这个循环很关键，从当前下标之前一个元素开始倒序遍历，比较结果如果比当前大的，就后移
for (int j = i - 1; j >= 0 && array[j] > sentry; j--) {
vacancy = j;
array[j + 1] = array[j]; // 后移比当前元素大的元素
}
array[vacancy] = sentry; // 将哨兵，也就是当前下标对应的值置入空缺出来的位置
}
}
}

@外部循环的开始条件是int i = 1,里面有个if(array[i] > array[i - 1])，也就是如果当前记录比前面的记录小的时候才出列，出列后用sentry = array[i]，记录下这个记录，并用vacancy = i,记录下空缺位置。

for (int i = 1; i < length; i++) {
if (array[i] < array[i - 1]) { // 将当前下标的值与参照元素比较，如果小于就进入里面
int vacancy = i; // 用于记录比较过程中那个空缺出来的位置
int sentry = array[i]; // 设置哨兵，将当前下标对应的值赋给哨兵

@如果出列了，注意内部循环的条件，是从当前记录的前一个开始的，然后倒序遍历，条件是如果遍历过程中有大于sentry的记录，就后移记录array[j + 1] = array[j],然后将空缺位置变为j。

for (int j = i - 1; j >= 0 && array[j] > sentry; j--) {
vacancy = j;
array[j + 1] = array[j]; // 后移比当前元素大的元素
}

@比较完毕之后，array[vacancy] = sentry,是将出列的位置放到空缺位置。

array[vacancy] = sentry; // 将哨兵，也就是当前下标对应的值置入空缺出来的位置

我想，这个过程已经将直接插入排序说的不能再往下说了，至少我已经不能说下去了，下面提供完整的代码：

/**
 * 直接插入排序算法
 * @author PingCX
 *
 */
public class InsertSort {

public static void main(String[] args) {
InsertSort insertSort = new InsertSort();
int[] array = { 3, 5, 4, 2, 6};
System.out.println(Arrays.toString(array));
insertSort.insertSort(array);// 调用快速排序的方法
System.out.println(Arrays.toString(array));// 打印排序后的数组元素
}

/**
 * 直接插入排序的核心程序
 * @param array
 */
public void insertSort(int... array) {
int length = array.length;
// 此循环从1开始，就是将0下标的元素当做一个参照
for (int i = 1; i < length; i++) {
if (array[i] < array[i - 1]) { // 将当前下标的值与参照元素比较，如果小于就进入里面
int vacancy = i; // 用于记录比较过程中那个空缺出来的位置
int sentry = array[i]; // 设置哨兵，将当前下标对应的值赋给哨兵
// 这个循环很关键，从当前下标之前一个元素开始倒序遍历，比较结果如果比当前大的，就后移
for (int j = i - 1; j >= 0 && array[j] > sentry; j--) {
vacancy = j;
array[j + 1] = array[j]; // 后移比当前元素大的元素
}
array[vacancy] = sentry; // 将哨兵，也就是当前下标对应的值置入空缺出来的位置
}
}
}
}

下面是用于面向对象语言中可比较的任意类型的直接插入排序：

/**
 * 任何可以比较的类型的直接插入排序算法
 * 
 * @author PingCX
 * 
 */
public class InsertSortT {

public static void main(String[] args) {
InsertSortT insertSort = new InsertSortT();
Integer[] array = {  3, 5, 4, 2, 6 };
System.out.println(Arrays.toString(array));
insertSort.insertSort(array);// 调用快速排序的方法
System.out.println(Arrays.toString(array));// 打印排序后的数组元素
}

/**
 * 直接插入排序的核心程序
 * 
 * @param array
 */
public <T extends Comparable<T>> void insertSort(T[] array) {
int length = array.length;
// 此循环从1开始，就是将0下标的元素当做一个参照
for (int i = 1; i < length; i++) {
if (array[i].compareTo(array[i - 1]) < 0) { // 将当前下标的值与参照元素比较，如果小于就进入里面
T sentry = array[i]; // 设置哨兵，将当前下标对应的值赋给哨兵
int vacancy = i; // 用于记录比较过程中那个空缺出来的位置
// 这个循环很关键，从当前下标之前一个元素开始倒序遍历，比较结果如果比当前大的，就后移
for (int j = i - 1; j >= 0 && array[j].compareTo(sentry) > 0; j--) {
vacancy = j;
array[j + 1] = array[j]; // 后移比当前元素大的元素
}
array[vacancy] = sentry; // 将哨兵，也就是当前下标对应的值置入空缺出来的位置
}
}
}
}

尾声：生活中不要循规蹈矩，特别是作为一名程序员，要想有所成就，就必须灵活变通，哪里有机会就往哪里插，把握机会，当然也要一步一个脚印，踏踏实实地走好每一步。食得菜根，可做百事~

欢迎Java爱好者品读其他算法详解：

简单比较排序：http://blog.csdn.net/ysjian_pingcx/article/details/8652091

冒泡排序： http://blog.csdn.net/ysjian_pingcx/article/details/8653732

选择排序： http://blog.csdn.net/ysjian_pingcx/article/details/8656048

快速排序： http://blog.csdn.net/ysjian_pingcx/article/details/8687444

快速排序优化：http://blog.csdn.net/ysjian_pingcx/article/details/8687444

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