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【图解算法】插入排序

✊不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。



木偶人 mouu

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思路

将第一个元素看做一个有序序列,把第二个元素到最后一个元素当成是未排序序列。


从头到尾依次扫描未排序序列,将扫描到的每个元素插入有序序列的适当位置。(如果待插入的元素与有序序列中的某个元素相等,则将待插入元素插入到相等元素的后面。)


图解

插入排序

算法分析

将第一个元素当作一排好序的数组,判断第二个元素是否大于第一个元素,大于则放在该元素的后面,小于放在第一个元素的前面。

在判断第三个元素是否大于前一位的元素,大于则不动,小于第二个元素则判断是否也小于第一个元素,如果不小于则放在第一个和第二个中间,小于则放在第一个前面。

判断剩下的元素时,将剩下的元素插入有序数组中,前一个元素必须小于等于该元素,后一个元素必须大于该元素。


因为没有用到额外的空间,所以空间复杂度为O(1)


比较相邻的两个数,只有后面的数比前面的数小才会交换位置,所以稳定

查看下方链接,在bilibili哔哩哔哩观看
https://www.bilibili.com/video/BV1MS4y1F7M1/

代码

public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
    // 对 arr 进行拷贝,不改变参数内容
    int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);
    // 从下标为1的元素开始选择合适的位置插入,因为下标为0的只有一个元素,默认是有序的
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        // 记录要插入的数据
        int tmp = arr[i];
        // 从已经排序的序列最右边的开始比较,找到比其小的数
        int j = i;
        while (j > 0 && tmp < arr[j - 1]) {
            arr[j] = arr[j - 1];
            j--;
        }
        // 存在比其小的数,插入
        if (j != i) {
            arr[j] = tmp;
        }
    }
    return arr;
}

总结

时间复杂度

  • 最小时间复杂度是O(n)

  • 最大时间复杂度是O(n^2)

  • 平均时间复杂度是O(n^2)


空间复杂度

  • O(1)


稳定性分析度

  • 稳定