八大排序之插入排序（java实现）

插入式排序属于内部排序法，是对于欲排序的元素以插入的方式找寻该元素的适当位置，以达到排序的目的。

插入排序的基本思想是：把n个待排序的元素看成一个有序表和一个无需表，开始时有序表中只有一个元素，无须比表中包含n-1个元素，排序过程中每次从无需表中取出第一个元素，把它的排序码依次与有序表中的元素的排序码进行比较，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为一个新的有序表。
基础代码展示：

package DataStructures.sort;

import java.util.Arrays;

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9, 8, 10, 1};
        insertSort(arr);
    }

    //插入排序
    public static void insertSort(int[] arr) {
        //逐步推导的方法
        //第一轮插入
        //定义待插入的数
        int insertVal = arr[1];
        int insertIndex = 0;//arr[1]的下标
        //给insertVal找到插入的位置
        //1.insertIndex >= 0保证在给insertVal  找插入位置，不越界
        //2.insertVal
        //3.就需要将arr[insertIndex]后移
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];//arr[insertIndex]
            insertIndex--;
        }
        //当退出while循环时，位置找到，insertIndex+1
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;
        System.out.println("第一轮插入后:n"+ Arrays.toString(arr));

        //第二轮插入
        insertVal = arr[2];
        insertIndex = 2-1;//arr[1]的下标
        //给insertVal找到插入的位置
        //1.insertIndex >= 0保证在给insertVal  找插入位置，不越界
        //2.insertVal
        //3.就需要将arr[insertIndex]后移
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];//arr[insertIndex]
            insertIndex--;
        }
        //当退出while循环时，位置找到，insertIndex+1
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;
        System.out.println("第二轮插入后:n"+ Arrays.toString(arr));

        //第三轮插入
        insertVal = arr[3];
        insertIndex = 3-1;//arr[1]的下标
        //给insertVal找到插入的位置
        //1.insertIndex >= 0保证在给insertVal  找插入位置，不越界
        //2.insertVal
        //3.就需要将arr[insertIndex]后移
        while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
            arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];//arr[insertIndex]
            insertIndex--;
        }
        //当退出while循环时，位置找到，insertIndex+1
        arr[insertIndex + 1] = insertVal;
        System.out.println("第三轮插入后:n"+ Arrays.toString(arr));

    }
}

使用循环优化后的代码：

package DataStructures.sort;

import java.util.Arrays;

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9, 8, 10, 1};
        insertSort(arr);
    }

    //插入排序
    public static void insertSort(int[] arr) {
        //使用for循环进行优化
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            //定义待插入的数
            int insertVal = arr[i];
            int insertIndex = i-1;//arr[1]  1-1的下标
            //给insertVal找到插入的位置
            //1.insertIndex >= 0保证在给insertVal  找插入位置，不越界
            //2.insertVal
            //3.就需要将arr[insertIndex]后移
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
                arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];//arr[insertIndex]
                insertIndex--;
            }
            //当退出while循环时，位置找到，insertIndex+1
            arr[insertIndex + 1] = insertVal;
            System.out.printf("第%d轮插入后:n" ,i);
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
        }

测试插入排序的时间消耗：

package DataStructures.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class InsertSort {
    public static void main(String[] args) {
        //int[] arr = {9, 8, 10, 1};
        int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000);//生成80000个随机数【0,80000000】
        }
        Date data1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String data1Str = simpleDateFormat.format(data1);
        System.out.println("排序前的时间：" + data1Str);
        insertSort(arr);
        Date data2 = new Date();
        String data2Str = simpleDateFormat.format(data2);
        System.out.println("排序后的时间：" + data2Str);

    }

    //插入排序
    public static void insertSort(int[] arr) {
        //使用for循环进行优化
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            //定义待插入的数
            int insertVal = arr[i];
            int insertIndex = i-1;//arr[1]  1-1的下标
            //给insertVal找到插入的位置
            //1.insertIndex >= 0保证在给insertVal  找插入位置，不越界
            //2.insertVal
            //3.就需要将arr[insertIndex]后移
            while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) {
                arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];//arr[insertIndex]
                insertIndex--;
            }
            //当退出while循环时，位置找到，insertIndex+1
            arr[insertIndex + 1] = insertVal;
//            System.out.printf("第%d轮插入后:n" ,i);
//            System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
        }