Java【直接插入排序】算法, 大白话式详细图文解析(附代码)
创始人
2025-05-28 04:30:11
0

文章目录

  • 一、排序相关概念
    • 1, 什么是排序
    • 2, 什么是排序的稳定性
    • 3, 七大排序分类
  • 二、直接插入排序
    • 1, 图文解析
    • 2, 代码实现
  • 三、性能分析
  • 四、七大排序算法总体分析

提示:是正在努力进步的小菜鸟一只,如有大佬发现文章欠佳之处欢迎评论区指点~ 废话不多说,直接发车~


一、排序相关概念

1, 什么是排序

📌排序:所谓排序,就是使一串记录,按照其中的某个或某些关键字的大小,递增📈或递减📉的排列起来的操作

👉以 int 类型数据从小到大排序为例:
排序前:4,1,3,6,8,7,2,5
排序后:1,2,3,4,5,6,7,8


2, 什么是排序的稳定性

📌稳定性:假定在待排序的记录序列中,存在多个具有相同的关键字的记录,若经过排序,这些记录的相对次序保持不变,即在原序列中,r[i]=r[j],且r[i]在r[j]之前,而在排序后的序列中,r[i]仍在r[j]之前,则称这种排序算法是稳定的;否则称为不稳定的。

👉以 int 类型数据从小到大排序为例:
排序前:4,1,3a,6,8,7,2,3b,5(3a 在 3b 之前)
排序后:1,2,3a3b,4,5,6,7,8(3a 还在 3b 之前,稳定)
排序后:1,2,3b3a,4,5,6,7,8(3a 不在 3b 之前,不稳定)

3, 七大排序分类

以下是常见的 7大排序 算法
在这里插入图片描述


二、直接插入排序

1, 图文解析

📌直接插入排序的基本操作是将一个记录插入到已经排有序的有序表中, 从而得到一个新的有序表

📌基本思想 : 类似于打扑克牌, 比如你现在手上有三张牌:3, 5, 10, 现在轮到你摸牌了, 你摸了一张7, 你应该把7放在哪里呢?

对于手上已有的3, 5, 10来说, 这几张牌已经排好序了, 那么把7插在那里还能保持有序呢? 很简单, 就在5和10的中间
🚗🚗🚗

那么给定一组无序的数据, 实现直接插入排序的具体过程是什么呢? 如图所示
注意 i , j 下标的变化在这里插入图片描述
在这里插入图片描述


2, 代码实现

为了方便在 Test 类中测试,把所有的方法设置为 static 修饰的静态方法

    /*** 直接插入排序* 时间复杂度:最坏 O(N^2),最好 O(N)* 空间复杂度:O(1)* 稳定性:稳定* @param array :待排序数组趋于有序时,使用插入排序效率高*/public static void insertSort(int[] array) {// 从小到大排序if(array == null) {return;}int tmp = 0;for (int i = 1; i < array.length; i++) {tmp = array[i];for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {// j往后走if (array[j] > tmp) {array[j + 1] = array[j];array[j] = tmp;} else {break;}}}}

三、性能分析

👉时间复杂度 :
如果数组有序的情况下, 只需要 i 遍历一次数组即可,此时时间复杂度为O(N)
如果数组逆序的情况下, i 在便利数组的同时, j 也要多次遍历数组,此时时间复杂度为O(N^2)

👉空间复杂度 :

所以在数组趋近于有序的情况下, 直接插入排序的效率比较高

只有常数个用于记录的额外空间,空间复杂度为O(1)

👉稳定性 :
稳定 , 不过也可以修改代码使其变成不稳定的算法

只需要把 if (array[j] > tmp) {
这一行代码中的大于号改成大于等于就变成了不稳定的排序算法

❗️任何稳定的排序算法都是可以实现不稳定的


四、七大排序算法总体分析

建议对七大算法都有认识之后, 再对比分析~~

没有完美的排序算法,任何一种算法都是有优点和缺陷的,即便是大名鼎鼎的快速排序,也只是整体上效率比较高,性能相对更优越

现在就整体分析一下各种排序的优缺点📊
在这里插入图片描述

早期的排序算法平均时间复杂度都是O(N^2); 因为原理比较简单, 但性能较差, 所以 一般把直接插入排序,选择排序,冒泡排序归为简单排序一类 其他的都归于 改进排序

📚从平均情况看:
改进过的排序: 希尔排序, 堆排序, 归并排序, 快速排序要胜过 简单排序的性能, 而四个改进算法中, 希尔排序的性能最差

📚从最好情况看:
直接插入排序和冒泡排序最快

📚从最坏情况看:
堆排序和归并排序的性能更胜过快排和其他简单排序

📚综合来看:
堆排序和归并排序比较稳定和强大, 情况最坏时好使
直接插入排序和冒泡排序在基本有序时最好用,
而快速排序比较极端, 最好最坏情况都有缺陷 但是 快速排序能够称之为快速排序, 是因为它的综合性能最强💪,一般情况下是最快的

📚从稳定性来看:
改进排序中只有归并排序

📚从数据个数上看:
数据量越少, 越适合用简单排序, 因为堆排, 快速排序, 归并排序, 都用到了递归, 对于少量数据排序有点"炮弹打蚊子"

只要是交换时, 两数据相邻就是稳定的算法,只要是跳跃式的交换就是不稳定, 当然别忘了, 稳定的算法也可以修改代码更改成不稳定的


如果本篇对你有帮助,请点赞收藏支持一下,小手一抖就是对作者莫大的鼓励啦😋😋😋~


上山总比下山辛苦
下篇文章见

相关内容

热门资讯

黄金闪崩9%!白银跌27%?别... 伦敦金现一天跌9.45%,A股黄金概念股大面积跌停;白银更是单日暴跌26.77%。一夜之间,曾经高歌...
周末这两大重要消息,对2月A股... 刚过去的交易周(1月26日至30日),A股整体呈现放量震荡格局,日均成交额超3万亿元。在大资金持续净...
新任美联储主席提名人选,为什么... 新任美联储主席提名人选终于揭晓。 据新华社报道,美国总统特朗普30日提名美联储前理事凯文·沃什为下任...
上游观察・两会|“十五五”开新... 2月1日上午,2026重庆两会圆满落幕。 回望“十四五”,新重庆交出亮眼答卷——成为中西部地区首个经...
雷军确认一月锁单未交付小米YU... IT之家 2 月 1 日消息,小米今日公布小米 YU7 全新「7 年低息」方案,对于“一月锁单未交付...
项链小红书获客封神攻略!家装人... 做项链饰品的宝子是不是都有同款崩溃:拍100张精修图、写半天文案,笔记互动却个位数;投流花了钱,到店...
SpaceX申请部署100万颗... 大象新闻2026-02-01 10:39:51 据美国《个人电脑杂志》网站1月31日报道,马斯克旗下...
美股点金丨避险情绪升级,美股2... 美股本周尾盘走低,不过三大股指仍以亮眼表现收官1月。下周市场将迎来月度就业报告,外界对货币政策预期可...
肿瘤患者饮食“三不要三要”,吃... 一、饮食“三不要”,避开抗癌饮食坑 1. 不要轻信“饿死癌细胞”:癌细胞会优先抢夺身体营养,盲目节...
宜家在中国败给了谁? 作者 | 会写字的机器猫 来源|新消费智库 图片 | AI生成 新消费导读 上海宝山宜家商场,那个...
证监会拟扩大战略投资者类型并明... 记者1月30日从中国证监会获悉,为贯彻落实《关于推动中长期资金入市的指导意见》和《关于推动中长期资金...
突然大跌!加密货币市值一夜蒸发... 2月1日凌晨,比特币一度跌至75719美元/枚,跌至2025年4月以来的最低水平。截至发稿,比特币回...
刚刚,大跳水!超42万人爆仓!... 来源:券商中国 加密货币,遭遇抛售潮! 凯文·沃什被提名为下一任美联储主席所产生的后续效应,正持续波...
做好银行网点“加减法” 国家金融监督管理总局网站披露的信息显示,2025年共有约1.1万家银行业金融机构的线下网点获准退出,...
金价暴跌引热议,网友:商场门口... 来源:中国基金报 随着国际金价急速下跌,国内首饰金价也迎来大幅回调。 1月31日,老庙报1546元/...
内蒙古一银行员工将储户220万... 内蒙古一银行员工将储户220万元存款转走并挥霍,银行称员工已离岗不愿承担赔偿 1月31日,有媒体报...
老年医学科进修轶事|老年医学如... 和年苑,北京协和医院老年医学科公众号,传递老年医学的价值和声音 在这里,了解当代老年医学 Autum...
和讯投顾余兴栋:周五杀跌,下周... 周五大盘大幅度的杀跌又探底回升,收出一根长长的下影线,不少的朋友又在问我,那这根k线是不是就意味着调...
【数智周报】马化腾评豆包手机;... 【数智周报将整合本周最重要的企业级服务、云计算、大数据领域的前沿趋势、重磅政策及行研报告。】 观点马...