数据结构:常见排序算法(1) -- 插入排序(直接插入排序、希尔排序)

(1)直接插入排序
①原理:

整个区间被分为:
1.有序区间
2.无序区间
每次选择无序区间的第一个元素,在有序区间内选择合适的位置插入

②代码实现:
public class insertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array={1,5,78,6,4,8,45,12,0,88};
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        inSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
   // 直接插入排序,稳定的排序,时间复杂度:O(n^2),空间复杂度:O(1)
    //越有序,越快
    public  static void inSort(int[] array){
       for(int i=1;i<array.length;i++){
           int tmp=array[i];
           for(int j=i-1;j>=0;j--){
               if(array[j]>tmp){
                   array[j+1]=array[j];
               }else{
                   break;
               }
               array[j]=tmp;
           }
       }
    }
   }

运行截图:在这里插入图片描述

③性能分析

在这里插入图片描述稳定性: 稳定
插入排序,初始数据越接近有序,时间效率越高。

(2)希尔排序
①原理:

希尔排序法又称缩小增量法。希尔排序法的基本思想是:先选定一个整数,把待排序文件中所有记录分成个组,所有 距离为的记录分在同一组内,并对每一组内的记录进行排序。然后,取,重复上述分组和排序的工作。当到达=1时, 所有记录在统一组内排好序。
1.希尔排序是对直接插入排序的优化。
2.当gap > 1时都是预排序,目的是让数组更接近于有序。当gap == 1时,数组已经接近有序的了,这样就会很快。这样整体而言,可以达到优化的效果。我们实现后可以进行性能测试的对比。
在这里插入图片描述

②代码实现:
public class insertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array={1,5,78,6,88,4,8,45,12,0};
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        shellSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
    //希尔排序(分组的思想),缩小增量排序
    //时间复杂度:O(1.5)~O(n^2),空间复杂度:O(1)  稳定性:不稳定
    public static  void shellSort(int[] array){
        int[] arr={5,3,1};
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            shell(array,arr[i]);
        }
    }
    public static void shell(int[] array,int gap){
        for(int i=gap;i<array.length;i++){
            int tmp=array[i];
            for(int j=i-gap;j>=0;j=j-gap){
                if(array[j]>tmp){
                    array[j+gap]=array[j];
                }else{
                    break;
                }
                array[j]=tmp;
            }
        }
    }
}

运行截图:
在这里插入图片描述

③性能分析

在这里插入图片描述稳定性: 不稳定