排序算法----插入和希尔排序

1、插入排序

插入排序的基本思想: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 序表中只包含一个元素,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,把它的排 序码依次与有序表元素的排序码进行比较,将它插入到有序表中的适当位置,使之成为新的有序表。

1.1、插入排序代码实现

public static int[] insertSort(int[] initial) {
        /**
         * 冒泡排序核心代码
         */
        //temp临时变量
        int temp;
        //要插入的位置的下标
        int index = 0;
        /**
         * 代表遍历N-1遍,因为i从1开始,所以长度不需要-1
         */
        for (int i = 1; i < initial.length; i++) {
            //每次都将要插入的元素,存到临时变量中
            temp = initial[i];
            //将要插入的元素,和要插入的元素的前一个数开始比较,直到要插入的元素,大于当前比较的元素
            for (index = i - 1; index >= 0 && initial[index] > temp; index--) {
                //从有序的数组最后一位开始,一个一个往后移动
                initial[index + 1] = initial[index];
            }
            /**
             *  当前元素比要插入的元素小时,代表已经找到了要插入的位置
             *  因为找到的index所对应的值,是比要插入的元素还要小,所以要插入的元素,要插到当前index的后面,所以要index+1
             */
            initial[index + 1] = temp;
        }
        return initial;
    }

1.2 插入排序存在的问题

*当排在最后的数是较小的数时,后移的次数明显增多,对效率存在很大的影响.,因此,通常把希尔排序称为插入排序的优化版本

2、希尔排序

希尔排序的基本思想:希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含 的关键词越来越多,当增量减至 1 时,整个文件恰被分成一组,算法便终止

2.1、希尔排序代码实现

/**
     * 希尔排序:通常认为是插入排序的优化版
     * 第一次:将元素个数/2,得到分组的个数,将每个分组里面的元素进行比较,如果下标小的元素,值比下标大的元素要大,则两个数进行交换
     * 第二次:将上一次的 组数/2,得到新的分组数量,将每组中小的元素放到前面,大的放到后面
     * 依次重复上面的操作,直到 上一组/2 = 1,则得到排序后的结果
     * 简单来说:就是把数组里面的元素分成个数/2份,然后每一组里面的元素做插入排序,以此类推
     * @param initial 要排序的数组
     * @return 已排序好的数组
     */
    public static int[] shellSort(int[] initial){
        //temp临时变量
        int temp;
        //定义每一次的步长,也是分组的个数
        int gap;
        //插入排序中的位置的下标
        int index;
        for (gap = initial.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
​
            //中间使用插入排序
            for (int i = gap; i < initial.length; i += gap) {
                temp = initial[i];
                for (index = i - gap; index >= 0 && initial[index] > temp; index -= gap) {
                    initial[index + gap] = initial[index];
                }
                initial[index + gap] = temp;
            }
        }
        return initial;
    }