本文實(shí)例講述了java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之插入排序。分享給大家供大家參考，具體如下：

復(fù)習(xí)之余，就將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中關(guān)于排序的這塊知識(shí)點(diǎn)整理了一下，寫下來是想與更多的人分享，最關(guān)鍵的是做一備份，為方便以后查閱。

排序

1、概念：

有n個(gè)記錄的序列{R1,R2,.......,Rn}（此處注意：1,2,n 是下表序列，以下是相同的作用），其相應(yīng)關(guān)鍵字的序列是{K1,K2,.........,Kn}。通過排序，要求找出當(dāng)前下標(biāo)序列1,2,......,n的一種排列p1,p2,........pn，使得相應(yīng)關(guān)鍵字滿足如下的非遞減（非遞增）關(guān)系，即：Kp1<=Kp2<=Kpn，這樣就得到一個(gè)按關(guān)鍵字有序的記錄序列：{Rp1,Rp2,.......,Rpn}。

2、分類

根據(jù)排序時(shí)數(shù)據(jù)所占用存儲(chǔ)器的不同，可將排序分為兩類。

內(nèi)部排序：整個(gè)排序過程完全在內(nèi)存中進(jìn)行，如下：

插入類排序（直接插入排序、折半插入排序、希爾排序）；

交換類排序（冒泡排序、快速排序）；

選擇類排序（簡(jiǎn)單選擇排序、樹型選擇排序、堆排序）；

歸并排序；

分配類排序（多關(guān)鍵字排序、鏈?zhǔn)交鶖?shù)排序、基數(shù)排序的順序表實(shí)現(xiàn)））；

外部排序：由于待排序記錄數(shù)據(jù)量太大，內(nèi)存無法容納全部數(shù)據(jù)，排序需要借助外部存儲(chǔ)設(shè)備才能完成（磁盤排序，磁帶排序）。

3、穩(wěn)定性

假設(shè)在待排序的序列中存在多個(gè)具有相同關(guān)鍵字的記錄。設(shè)Ki=Kj(1<=i<=n,1<=j<=n,i != j)，若在排序前的序列中Ri領(lǐng)先與Rj(即i<=j)，經(jīng)過排序后得到的序列中Ri仍然領(lǐng)先與Rj，則稱所用的排序方法是穩(wěn)定的；反之，當(dāng)相同關(guān)鍵字的領(lǐng)先關(guān)系在排序過程中發(fā)生變化，則所用的排序方法是不穩(wěn)定的。

插入排序：

思想：每次將一個(gè)待排序的記錄，按其關(guān)鍵字大小插入到前面已經(jīng)排好序的子文件中的適當(dāng)位置，直到全部記錄插入完成為止。

直接插入排序：

算法思想：假設(shè)待排序的記錄存放在數(shù)組R[1..n]中。初始時(shí)，R[1]自成1個(gè)有序區(qū)，無序區(qū)為R[2..n]。從i=2起直至i=n為止，依次將R[i]插入當(dāng)前的有序區(qū)R[1..i-1]中，生成含n個(gè)記錄的有序區(qū)。

用java實(shí)現(xiàn)的代碼如下：

package exp_sort;
public class DirectInsertSort {
  public static void DircstSort(int array[]) {
    int j;
    // 循環(huán)從第二個(gè)數(shù)開始，第一個(gè)數(shù)用做存放待插入的記錄
    for (int i = 1; i < array.length; i++) {
      int temp = array[i];
      // 尋找插入位置
      for (j = i; j > 0 && temp < array[j - 1]; j--) {
        array[j] = array[j - 1];
      }
      // 將待插入記錄插入到已經(jīng)排序的序列中
      array[j] = temp;
    }
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
      System.out.print(array[i] + " ");
    }
    System.out.println("\n");
  }
  public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    int array[] = { 38, 62, 35, 77, 55, 14, 35, 98 };
    DircstSort(array);
  }
}

算法分析：最好的情況是待排序記錄本身已經(jīng)按照關(guān)鍵字有序排列，最壞的情況是待排序記錄是按照關(guān)鍵字逆序排列的；時(shí)間復(fù)雜度是O(N^2)，空間復(fù)雜度是O(1)；該算法是穩(wěn)定的排序算法：比較適用于待排序記錄數(shù)目較少且基本有序的情況。

折半插入排序：

算法思想：對(duì)于有序表進(jìn)行折半查找，其性能優(yōu)于順序查找。

算法實(shí)現(xiàn)代碼如下：

package exp_sort;
public class BinaryInsertSort {
  public static void sort(int array[]) {
    int temp, low, mid, high;
    for (int i = 1; i < array.length; i++) {
      temp = array[i];
      low = 0;
      high = i -1;
      //確定插入位置
      while (low <= high) {
        mid = (low + high) / 2;
        if (temp < array[mid]) {
          high = mid - 1;
        } else {
          low = mid + 1;
        }
      }
      //記錄依次向后移動(dòng)
      for (int j = i; j >= low + 1; j--) {
        array[j] = array[j-1];
      }
      //插入記錄
      array[low] = temp;
    }
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
      System.out.print(array[i] + " ");
    }
    System.out.println("\n");
  }
  public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    int array[] = {38, 62, 35, 77, 55, 14, 35, 98};
    sort(array);
  }
}

算法分析：是一種穩(wěn)定的排序算法，比直接插入算法明顯減少了關(guān)鍵字之間比較的次數(shù)，因此速度比直接插入排序算法快，但記錄移動(dòng)的次數(shù)沒有變，所以折半插入排序算法的時(shí)間復(fù)雜度仍然為O(n^2)，與直接插入排序算法相同。附加空間O(1)。

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希望本文所述對(duì)大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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