算法系列（三）插入排序的两种改进：规避边界检测和取消交换（Java实现）

前言：算法第四版习题2.1.24插入排序的哨兵和习题2.1.25不需要交换的插入排序

规避边界检测：

在插入排序的实现中先找到最小的元素并将其置于数组的第一个位置，可以省掉内循环的判断条件 j>0 。能够省略判断条件的元素称为哨兵。

public class Exer24 {

public static void sort(Comparable[] a){
int N = a.length;
for (int i = N-1; i > 0; i--) {
if(less(a[i],a[i-1]))
exch(a,i,i-1);
}
for (int i = 2; i < N; i++) {
for (int j = i; /*j > 0 && */less(a[j],a[j-1]); j--) {
exch(a,j,j-1);
}
}
}
private static boolean less(Comparable v, Comparable w){  //比较v是否小于w
return v.compareTo(w) < 0;
}
private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {  //交换
Comparable t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}
public static void show(Comparable[] a){  //单行打印数组
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
System.out.print(a[i] + " ");
}
System.out.println();
}
public static boolean isSorted(Comparable[] a){  //判断是否有序
for (int i = 1; i < a.length; i++) {
if(less(a[i], a[i-1]))
return false;
}
return true;
}

}

不需要交换：

使较大元素右移一位只需要访问一次数组，而使用交换需要访问两次。

public class Exer25 {

public static void sort(Comparable[] a){
int N = a.length;
for (int i = 2; i < N; i++) {
Comparable t = a[i];
int j = i;
for (; j > 0 && less(t, a[j-1]); j--) {
a[j] = a[j-1]; //大的右移
}
a[j] = t;
}
}
private static boolean less(Comparable v, Comparable w){  //比较v是否小于w
return v.compareTo(w) < 0;
}
private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {  //交换
Comparable t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}
public static void show(Comparable[] a){  //单行打印数组
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
System.out.print(a[i] + " ");
}
System.out.println();
}
public static boolean isSorted(Comparable[] a){  //判断是否有序
for (int i = 1; i < a.length; i++) {
if(less(a[i], a[i-1]))
return false;
}
return true;
}
}

总结：写出正确的算法是首要的，改进是第二步。通过简单的代码改进算法的效率是一种优雅的行为。