直接插入排序

概要

本章介绍排序算法中的直接插入排序。内容包括：
1. 直接插入排序介绍
2. 直接插入排序图文说明
3. 直接插入排序的时间复杂度和稳定性
4. 直接插入排序实现
4.1 直接插入排序C实现
4.2 直接插入排序C++实现
4.3 直接插入排序Java实现

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直接插入排序介绍

直接插入排序(Straight Insertion Sort)的基本思想是：把n个待排序的元素看成为一个有序表和一个无序表。开始时有序表中只包含1个元素，无序表中包含有n-1个元素，排序过程中每次从无序表中取出第一个元素，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表，重复n-1次可完成排序过程。

直接插入排序图文说明

直接插入排序代码

/*
* 直接插入排序
*
* 参数说明：
*     a -- 待排序的数组
*     n -- 数组的长度
*/
void insert_sort(int a[], int n)
{
int i, j, k;

for (i = 1; i < n; i++)
{
//为a[i]在前面的a[0...i-1]有序区间中找一个合适的位置
for (j = i - 1; j >= 0; j--)
if (a[j] < a[i])
break;

//如找到了一个合适的位置
if (j != i - 1)
{
//将比a[i]大的数据向后移
int temp = a[i];
for (k = i - 1; k > j; k--)
a[k + 1] = a[k];
//将a[i]放到正确位置上
a[k + 1] = temp;
}
}
}

下面选取直接插入排序的一个中间过程对其进行说明。假设{20,30,40,10,60,50}中的前3个数已经排列过，是有序的了；接下来对10进行排列。示意图如下：

/**
* 直接插入排序：Java
*
* @author skywang
* @date 2014/03/11
*/

public class InsertSort {

/*
* 直接插入排序
*
* 参数说明：
*     a -- 待排序的数组
*     n -- 数组的长度
*/
public static void insertSort(int[] a, int n) {
int i, j, k;

for (i = 1; i < n; i++) {

//为a[i]在前面的a[0...i-1]有序区间中找一个合适的位置
for (j = i - 1; j >= 0; j--)
if (a[j] < a[i])
break;

//如找到了一个合适的位置
if (j != i - 1) {
//将比a[i]大的数据向后移
int temp = a[i];
for (k = i - 1; k > j; k--)
a[k + 1] = a[k];
//将a[i]放到正确位置上
a[k + 1] = temp;
}
}
}

public static void main(String[] args) {
int i;
int[] a = {20,40,30,10,60,50};

System.out.printf("before sort:");
for (i=0; i<a.length; i++)
System.out.printf("%d ", a[i]);
System.out.printf("\n");

insertSort(a, a.length);

System.out.printf("after  sort:");
for (i=0; i<a.length; i++)
System.out.printf("%d ", a[i]);
System.out.printf("\n");
}
}

View Code
上面3种实现的原理和输出结果都是一样的。下面是它们的输出结果：

before sort:20 40 30 10 60 50
after  sort:10 20 30 40 50 60