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java实现插入排序后怎么进一步优化

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普通插入:从数组的第二个元素进行操作,当发现其前面的元素比他大时,执行交换操作。

static int[] insertSort(int[] array){        int len = array.length;        for (int begin = 1; begin < len; begin++){            int cur = begin;            while (cur > 0 && array[cur] < array[cur-1]){                int tmp = array[cur];                array[cur] = array[cur-1];                array[cur-1] = tmp;                cur--;            }        }        return array;    }

第一步优化:从数组的第二个元素进行操作,如果发现其前面的元素比他大,就将其前面的元素往后挪,直到cur指向的元素大于或者等于他前一个元素,此时cur指向的位置就是待插入元素应该插入的位置。

    static int[] insertSort2(int[] array){        int len = array.length;        for (int begin = 1; begin < len; begin++){            int cur = begin;            int tmp = array[cur];            while (cur > 0 && array[cur] < array[cur-1]){                array[cur] = array[cur-1];                cur--;            }            array[cur] = tmp;        }        return array;    }

第二步优化

第三种算法和第二种其实本质上是一样的,都是找待插入位置,挪动元素,只不过第三种算法通过二分查找减少了比较次数,即cmp函数的调用,还减少了swap函数的调用。更快的找到了当前元素应该插入的位置,然后再进行挪动,提高了效率。

static int[] insertSort3(int[] array){        int len = array.length;        for (int begin = 1; begin < len; begin++){            int v = array[begin];            int insertIndex = search(array,begin);            // 将 [insertIndex, begin) 范围内的元素往右边挪动一个单位            for (int i = begin; i > insertIndex; i--){                array[i] = array[i-1];            }            array[insertIndex] = v;        }        return array;    }    static int search(int[] array, int index){        int begin = 0;        int end = index;        while(begin < end){            int mid = (begin+end) >> 1;            if (array[index] < array[mid]){                end = mid;            }else{                begin = mid+1;            }        }        return begin;    }

需要注意的是:使用了二分搜索后,只是减少了比较次数,但插入排序的平均时间复杂度依然是O(n^2)

将其中的挪动操作分离出来的效果:

    package com.mj.sort.cmp;import com.mj.sort.Sort;public class InsertionSort3<T extends Comparable<T>> extends Sort<T> {//protected void sort() {//for (int begin = 1; begin < array.length; begin++) {//T v = array[begin];//int insertIndex = search(begin);//// 将 [insertIndex, begin) 范围内的元素往右边挪动一个单位for (int i = begin - 1; i >= insertIndex; i--) {}//for (int i = begin; i > insertIndex; i--) {//array[i] = array[i - 1];//}//array[insertIndex] = v;//}//}@Overrideprotected void sort() {for (int begin = 1; begin < array.length; begin++) {insert(begin, search(begin));//元素索引给你,你告诉这个位置的元素往哪插} }/** * 将source位置的元素插入到dest位置 * @param source * @param dest */private void insert(int source, int dest) {T v = array[source];for (int i = source; i > dest; i--) {array[i] = array[i - 1];}array[dest] = v;}/** * 利用二分搜索找到 index 位置元素的待插入位置 * 已经排好序数组的区间范围是 [0, index) * @param index * @return */private int search(int index) {int begin = 0;int end = index;while (begin < end) {int mid = (begin + end) >> 1;if (cmp(array[index], array[mid]) < 0) {end = mid;} else {begin = mid + 1;}}return begin;}}

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