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> 如果阅读时,发现错误,或者动画不可以显示的问题可以添加我微信好友 **[tan45du_one](https://raw.githubusercontent.com/tan45du/tan45du.github.io/master/个人微信.15egrcgqd94w.jpg)** ,备注 github + 题目 + 问题 向我反馈
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> 感谢支持,该仓库会一直维护,希望对各位有一丢丢帮助。
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> 另外希望手机阅读的同学可以来我的 <u>[**公众号:袁厨的算法小屋**](https://raw.githubusercontent.com/tan45du/test/master/微信图片_20210320152235.2pthdebvh1c0.png)</u> 两个平台同步,想要和题友一起刷题,互相监督的同学,可以在我的小屋点击<u>[**刷题小队**](https://raw.githubusercontent.com/tan45du/test/master/微信图片_20210320152235.2pthdebvh1c0.png)</u>进入。
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### **直接插入排序(Straight Insertion Sort)**
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袁记菜馆内
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袁厨:好嘞,我们打烊啦,一起来玩会扑克牌吧。
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小二:好啊,掌柜的,咱们玩会斗地主吧。
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相信大家应该都玩过扑克牌吧,我们平常摸牌时,是不是一边摸牌,一边理牌,摸到新牌时,会将其插到合适的位置。这其实就是我们的插入排序思想。
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直接插入排序:将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而得到一个新的有序表。通俗理解,我们首先将序列分成两个区间,有序区间和无序区间,我们每次在无序区间内取一个值,在已排序区间中找到合适的插入位置将其插入,并保证已排序区间一直有序。下面我们看一下动图吧。
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注:为了更清晰表达算法思想,则采用了挖掉待排序元素的形式展示,后面也会采取此形式表达。
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![直接插入排序](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/test1@master/20210122/直接插入排序.2marc4epuzy0.gif)
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**直接插入排序代码**
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Java Code:
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```java
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class Solution {
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public int[] sortArray(int[] nums) {
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//注意 i 的初始值为 1,也就是第二个元素开始
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for (int i = 1; i < nums.length; ++i) {
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//待排序的值
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int temp = nums[i];
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//需要注意
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int j;
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for (j = i-1; j >= 0; --j) {
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//找到合适位置
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if (temp < nums[j]) {
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nums[j+1] = nums[j];
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continue;
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}
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//跳出循环
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break;
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}
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//插入到合适位置,这也就是我们没有在 for 循环内定义变量的原因
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nums[j+1] = temp;
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}
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return nums;
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}
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}
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```
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Python Code:
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```python
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from typing import List
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class Solution:
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def sortArray(self, nums: List[int])->List[int]:
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# 注意 i 的初始值为 1 ,也就是第二个元素开始
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for i in range(1, len(nums)):
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# 待排序的值
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temp = nums[i]
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# 需要注意
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j = i - 1
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while j >= 0:
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# 找到合适位置
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if temp < nums[j]:
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nums[j + 1] = nums[j]
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j -= 1
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continue
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# 跳出循环
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break
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# 插入到合适位置,这也就是我们没有在循环内定义变量的原因
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nums[j + 1] = temp
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return nums
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```
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**直接插入排序时间复杂度分析**
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最好情况时,也就是有序的时候,我们不需要移动元素,每次只需要比较一次即可找到插入位置,那么最好情况时的时间复杂度为 O(n)。
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最坏情况时,即待排序表是逆序的情况,则此时需要比较 2+3+....+n = (n+2)_(n-1)/2,移动次数也达到了最大值,3 +4+5+....n+1 = (n+4)_(n-1)/2,时间复杂度为 O(n^2).
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我们每次插入一个数据的时间复杂度为 O(n),那么循环执行 n 次插入操作,平均时间复杂度为 O(n^2)。
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**直接插入排序空间复杂度分析**
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根据动画可知,插入排序不需要额外的存储空间,所以其空间复杂度为 O(1)
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**直接插入排序稳定性分析**
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我们根据代码可知,我们只会移动比 temp 值大的元素,所以我们排序后可以保证相同元素的相对位置不变。所以直接插入排序为稳定性排序算法。
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![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/bedphoto2@master/20210122/微信截图_20210128084750.6911k6mnrac0.png)
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